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K型套管管件热裂纹产生的原因与生产中的注意事项<一>、K型套管热裂纹产生的原因
K型套管形成热裂纹的理论原因和实际原因很多，但根本原因是铸件的凝固方式和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。
液体金属浇入到铸型后，热量散失主要是通过型壁，所以，凝固总是从铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时，固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜（液膜），如果K型套管收缩不受任何阻碍，那么枝晶骨架可以自由收缩，不受力的作用。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时，不能自由收缩就会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度时，枝晶之间就会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢，而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充，那么铸件不会产生热裂纹。相反，如果开裂处得不到金属液的补充，铸件就会出现热裂纹。
由此可知，宽凝固温度范围，糊状或海绵网络状凝固方式的合金较容易产生热裂。随着凝固温度范围的变窄，合金的热裂倾向变小，恒温凝固的共晶成分的合金较不容易形成热裂。热裂形成于铸件凝固时期，但并不意味着铸件凝固时必然产生热裂。主要取决于铸件凝固时期的热应力和收缩应力。铸件凝固区域固相晶粒骨架中的热应力，易使铸件产生热裂或皮下热裂；外部阻碍因素造成的收缩应力，则是铸件产生热裂的主要条件。处于凝固状态的铸件外壳，其线收缩受到砂芯、型砂、铸件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻碍，外壳中就会有收缩应力（拉应力），铸件热节，特别是热节处尖角所形成的外壳较薄，就成为收缩应力集中的地方，铸件较容易在这些地方产生热裂。
热裂纹产生的原因体现在工艺和铸件结构方面其中有：铸件壁厚不均匀，内角太小；搭接部位分叉太多，铸件外框、肋板等阻碍铸件正常收缩；浇冒口系统阻碍铸件正常收缩，如浇冒口靠近箱带或浇冒口之间型砂强度很高，限制了铸件的自由收缩；冒口太小或太大；合金线收缩率太大；合金中低熔点相形成元素超标，铸钢铸铁中硫、磷含量高；铸件开箱落砂过早，冷却过快。
<二>、K型套管生产中的注意事项
(1)K型套管原铁水中的硫含量和其他微量元素不应过高。如果原铁水中硫等微量元素含量过高，需要多的球化剂或稀土含量较高的球化剂，这增加了球化剂的成本。另外，过多的球化剂会造成多的夹渣，不利于铸件质量的稳定。稀土含量过高，容易在大断面铸件上产生碎石墨。
(2)K型套管球化处理的稳定性。球化工艺是K型套管生产中的关键工艺。只有球化工艺稳定，铸件质量才能稳定。根据不同的产品和铁水含硫量，需要加入多少球化剂和孕育剂。作业指导书要写好，严格执行。
(3)避免长时间等待。球化孕育后应立即浇注。随着时间的推移，残余镁会燃尽，孕育效果降低。
(4)避免过量残留镁含量。较高的残余镁含量会增加铸件的收缩倾向。对于一般K型套管，残余镁含量应控制0.035%~0.045%，对于高镍K型套管，残余镁含量应控制在0.06%~0.07%。
(5)对要求较高的铸件使用较好的孕育剂。风电零件和要求的高铁零件应选用孕育效果强的流动孕育剂(如专Ultraseed/Ce)。其特点是可以显著增加石墨球的数量，石墨球呈圆形。
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