铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施_技术文章

铸件晶粒粗大是指经过机械工或进行断口检验时，显示出晶粒组织过分粗大而不适合应用的缺陷，这种晶粒粗大的组织，可能是遍布于铸件整体，也可能发生于铸件的局部。从本质上讲，晶粒粗大缺陷是一种冶金缺陷。根据多年的生产实践并参阅有关资料，谈谈铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施。
1、化学成分从本质上来说，晶粒粗大和金属的化学成分与冷却速度的配合有关，因此选择这种配合是非常重要的。如果冷却速度难以调节，那么粗晶组织必定是起因于金属的化学成分不当。由于金属成分的重要性，现将每一种金属简述如下。

(1) 灰铸铁和可锻铸铁　碳当量过高，碳和硅效应的数学计算，通常可以概括为：CE=C+1/3Si，晶粒粗大可能是因为碳过量或硅过量，或者碳硅过量所致。与硅相比，碳的效应相当其3倍，所以碳的做量变化，要比硅的同量变化危险得多。碳、硅的这种作用，既影响到可锻铸铁，也影响到灰铸铁。对可锻铸铁而言，晶粒粗大既不呈现为黑色，也不呈现出表示初生石墨的麻口，而是以一般的晶粒粗大的形式呈现，这是由于含碳或含硅量过高，或者二者均过高。磷也会对晶粒粗大产生影响。当wp=0.1％时，会加重缩孔缺陷，特别是在冷却较缓慢的截面部位加重晶粒粗大缺陷的程度。

(2) 铸钢　在铸钢的熔化和脱氧操作中，加入了一些会延缓晶粒长大的元素，因此和锻钢相比，铸钢不太容易形成品粒粗大。因成分而引起品粒粗大的铸钢件，可通过退火或正火处理得到细化。

(3)
铝合金　铁杂质会使铸铝件品粒粗大，脆性增加，这类缺陷多数是由于熔化操作不当所致。在铝合金中，特别是那些要求过热的铝合金，加入适量的细化品粒合金元素是必要的。
(4)铜合金　铜合金中晶粒粗大的缺陷常被针孔、气孔或缩松所掩盖。铜合金因成分变化会造成品粒粗大，但通常总是先出现针孔、气孔或缩松。

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测量范围：因该仪器可检测的元素较多，现以钢中C、S、Mn、P、Si、Cr、Ni等常见元素为例，如改变测试条件，该范围可相应扩大。C：0.010～6.000% S：0.0030～2.0000% Mn：0.010～20.500% P：0.0005～1.0000% Si：0.010～18.000% Cr：0.010～38.000% ……