评价铸铁试验平台的铸造性能时,主要从流动性、收缩性、偏析性、吸气性和夹杂性的角度出发,根据理论分析结果和实践经验进行判断。
1、铸铁试验平台成结方式、金液热状况和浇注度,以及气体和非金属夹杂物等有关。铸铁试验平台的成分以碳当量计算,一般属于共晶或偏亚晶成分,处于Fe-C合金液相线温度较低的成分范围,其熔点低,不容易形成结晶体,流动性好。另外,铸铁试验平台的成分决定了其结晶温度范围较窄,趋向于逐层凝固方式,不易形成枝晶,流动阻力小,流动性较好。
铸铁试验平台中硅的作用和碳相似,硅量增加,液相线下降。因此,在同一过热温度下,铸铁的流动性随硅量的增加而提高。锰的质量分数低于0.25时,锰本身对铸铁试验平台的流动性没有影响。但是,当硫的质量分数高时,一方面会产生较多的MnS夹杂物,悬浮在铁液中,铁液的粘度;另一方面,硫的质量分数越高,越易形成氧化膜,致使铁液流动性降低。粦和硅一样,能使共晶点左移,降低共晶温度和凝固开始温度,提高流动性。实践当中,通过提高浇注温度来改变其流动性,从而提高铁液的充型能力,减少冷隔或浇不到等问题。
2、铸铁试验平台收缩性凝固过程中有石墨析出,产生膨胀现象,抵消了一部分收缩,因而其收缩较小。由于凝固过程中的收缩现象是铸铁试验平台产生缩孔、缩松、应力、变形和开裂的原因,因此灰铸铁产生这些问题的倾向性比较小。当碳、硅含量较高时,石墨化膨胀较大,总体收缩很小,因而可以不必设置冒口或只设置很小的冒口(出气冒口),从而简化了铸造工艺,提高了工艺出品率,这也是灰铸铁铸造性能良好的一个原因。防止铸铁试验平台出现反白口的方法是:严格控制铸铁试验平台铁液的化学成分和反石墨化元素;提高铁液的温度并强化孕育;降低球化剂中土的含量,在保证铸铁试验平台球化的条件下减少球化剂加入量。一般灰铸铁固态收缩率为0.9~1.3,受阻线收缩率仅为0.8~1.0。
3、试验平台指面上不同部位乃至晶粒内部,产生的成分不均匀现象根据偏析范围的大小分为许多类型,铸铁试验平台和球墨铸铁件中出现的反白口问题,使得试验平台断面外部呈灰口组织,而内部为白口组织。这是由铸铁试验平台成分偏析造成的,产生的原因主要包括:在铸铁试验平台已凝固部分的冷作用,中部分的凝固速度快于外部而形成反白口;有时型砂水分含量高,水分侵人铁液,氧或氢与硫相互作用形成反白口;浇注温度低铸铁形成反白口的倾向;在冷较快的情况下,凝固过程中出现成分偏析,如碳的反偏析;中部分含碳量低,按亚稳定系凝固而析出渗碳体;铁液含氢量高,铸铁试验平台凝固过程中集中在铸铁试验平台中部分,阻止石墨化而促使形成反白口;铁液中含氧量高,铸铁试验平台凝固时氧向铸铁试验平台内部集中而引起内部白口;铸铁试验平台心部析出气体,压力升高,阻碍了该处的石墨化;与硫平衡的锰含量低或w/w,比值过高;微量元索锑、铅、碲等杂质的偏析结果。