球墨铸铁件与灰铸铁件虽然都是接近共晶体成分的合金,但他们的凝固特点和 铸造性能却有很大差别。球墨铸铁件的共晶始和共晶终曲线之间的距离比灰铸铁件大,即共晶转变温度范围比灰铁大,其共晶凝固近于宽结晶温度范围合金的体积凝固方式。铸件表面在凝固后期仍有液相存在,不具备一个硬实固态的外壳,其球状石墨实在奥氏体壳外包围中由于碳向其扩散而长大的,它不于共晶铁液直接接触,当共晶团长大互相接触后,石墨球继续长大的体积膨胀力大部分作用在相邻的共晶团上,其力趋于将他们挤得更开,使其间的孔洞扩大,而且以体积的方式凝固,补缩性能很差,产生缩松的倾向性很大。
1.冒口补缩距离
如果提高砂型钢度,充分利用共晶膨胀压力以克服缩松,对一般件可不考虑冒口补缩距离。
2.冒口计算
(1)、球墨铸铁冒口的设计,通用冒口设计,通用冒口的设计方法遵循顺序凝固的原则,即冒口颈比铸件晚凝固,冒口又比冒口颈晚凝固,铸件的液态体收缩由冒口补给,铸件进入共晶膨胀期把多余的铁液挤回磨口依靠冒口中的铁液重力消除凝固后期的缩孔,缩松。这种设计方法,虽然不能消除铸件的缩松,但可用于任何壁厚各种砂型的球墨铸铁件铸造,对砂型的钢度无严格要求。但冒口较大,工艺出品率低,增加铸件成本,对厚实球墨铸铁件采用
大冒口补缩的效果,不如采用压边冒口的好。
(2)、全压力冒口设计 设置冒口是为了补给铸件的液态体收缩,当液态收缩终止,胀缩到达均衡,冒口颈即行凝结,利用铸件全部共晶膨胀压力补偿铸件的二次收缩以消除铸件的缩松。