金属和熔渣的反应之渣气孔问题

图10-16　不同浇注温度产生气孔时Mn与S的关系

金属液与熔渣之间发生化学反应所生成的气孔叫渣气孔。铸铁中经常遇到以CO为主的渣气孔，其生成机理为：铸铁中的C和熔渣中的自由氧化物（如FeO），在高温下发生化学反应：

应该指出：非自由的FeO，如2FeO·SiO2中的FeO，是不能直接参与上述反应的。熔渣中的自由FeO主要来自铁水表面氧化、在铁水包和出铁槽中形成的渣及冲天炉的一次渣。(www.xing528.com)

渣中富含MnS时，可降低渣的熔点（约1050℃），提高渣的流动性。这使渣中的FeO在共晶温度时能与铁水中的石墨充分接触而起反应，生成CO渣气孔。这种渣气孔常被误认为是型砂水分过高、铁水中含气过高等原因造成的。这种气孔的特征是：孔洞多分布在铸件上表面，形状不规则，大小参差不一，孔径一般不超过10mm。往往发生在一包铁水中所浇注的最后几个铸件中。金相检验可发现气孔附近有大量硫化锰，孔内及附近有复杂的结晶渣。铁水中硫、锰含量高时易出现这种气孔。

不同浇注温度产生气孔缺陷时Mn与S的关系如图10-16所示。图10-16中锰量和硫量的坐标交点A处在浇注温度曲线1280℃线的下方，说明浇注温度为1280℃时不出现气孔。但当浇注温度降至1250℃以下时，则会出现皮下气孔。

应用石灰石砂型时，若有砂粒被冲入钢液中，也会产生渣气孔。反应式为：

气孔内有白色的CaO与FeO残渣，是石灰石砂型（芯）常见的缺陷之一。