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簡單介紹球墨鑄件的生產要求和氣孔問題
日期:2018-05-18 11:15點擊:次
球墨鑄件常用于生產受力復雜,強度、韌性、耐磨性等要求較高的零件,如汽車、拖拉機、內燃機等的曲軸、凸輪軸,還有通用機械的中壓閥門等。
球墨鑄件常用于生產受力復雜,強度、韌性、耐磨性等要求較高的零件,如汽車、拖拉機、內燃機等的曲軸、凸輪軸,還有通用機械的中壓閥門等。球墨鑄件由於其糊狀凝固的特徵決定所生產的鑄鐵由於補縮不良經常產生縮孔、縮松等缺陷,為了能在鑄件生產以前預測這些缺陷情況,早在印年代國內外就開展了鑄造過程數值類比。鑄造過程數值類比是使用數值類比技術,在計算機虛擬的環境下類比實際鑄件形成過程,包括金屬液體的充型過程、冷卻凝固過程、應力形成過程、判斷成型過程中主要原素的影響程度,預測組織、性能和可能出現的缺陷,為優化工藝減少廢品提供依據。
球墨鑄件均應在熱處理后使用。因為鑄態下的球墨鑄件內部存在氣孔,裂紋,縮孔和縮松,晶粒粗大,組織不均及殘余內應力等鑄造缺陷,使球墨鑄件的強度,尤其是塑性和韌性大大降低。球墨鑄件基體機關分為三種類型:鐵素體,珠光體,鐵灰口鐵鑄造的機關特色是具有片狀的石墨。素體+珠光體。C和Si能有效地 石墨化的元素。鑄鐵中AlCuNiCo等元素也會 石墨化。SMnCrWMoV等碳化物形成元素則還可以或許降低鑄鐵的機械性能和流動性。為了保證鑄鐵在澆鑄能夠得到灰口,且不至于得凡將鑄鐵的成分節制在2.5~4.0%C及1~2.5%Si過多和粗大的石墨片。
1、嚴格要求化學成分,對原鐵液要求的碳硅含量比灰鑄鐵高,降低球墨鑄件中錳,磷,硫的含量。
2、鐵液出爐溫度比灰鑄鐵高,以補償球化,孕育處理時鐵液溫度的損失。
3、進行球化處理,即往鐵液中添加球化劑。
4、加入孕育劑進行孕育處理。
5、球墨鑄件流動性較差,收縮較大,因此需要較高的澆注溫度及較大的澆注系統尺寸,合理應用冒口,冷鐵,采用順序凝固原則。
6、進行熱處理。
(1)退火
得到鐵素體基體,提高塑性、韌性,消除應力,改善切削性能。
(2)正火
得到珠光體基體,提高強度和耐磨性。
(3)調質
獲得回火索氏體的基體組織,以及良好的綜合力學性能,如主軸、曲軸、連桿等。
(4)等溫淬火
使外形復雜且綜合性能要求高的零件獲得下貝氏體的基體組織,以及高強度、高硬度、高韌性等綜合力學性能,避免熱處理時產生開裂,如主軸、曲軸、齒輪等。
球墨鑄件的生產過程中,在熱處理、拋丸清理后或機加工時常會發現一些直徑大約為0.5-3mm,形狀為球形、橢圓狀或孔洞狀內壁光滑的孔洞,這些孔洞一般在鑄件表皮下2-3mm分布,這就是所謂的皮下氣孔。皮下氣孔的形成是由于含鎂鐵液表面的張力大,容易形成氧反應膜,這對阻礙析出氣體和入侵氣體的排出有 影響,這些氣體滯留于皮下就會形成氣孔。另外,球墨鑄件糊狀凝固特點使氣體通道較早被堵塞,也會 皮下氣孔缺陷的形成。
節能要求導致基本上重新設計零件,以達到重量輕、效率高,這就必然要提醒設計者集中注意材料。球鐵正日益被認為能提供高的強度一重量特性,并且能以比較低的成本生產。當球鐵的噸位增加和市場滲透是很驚人的,這種材料決不能看到達到了它的全部潛力。基于這一點,不生產球鐵的鑄鐵廠,建議很好地重新考慮這方面的可能性。由此可見,隨著代替灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和鑄銀件,能親眼看到球鐵生產噸位的持續增加。出版的刊物對于幫助造廠在這面的力是有利的,雖然計值會變提高而改善。但鐵水溫度低于1450“C后孕育效果很差,RG值幾乎不變。由表3可得:孕育鑄鐵的質量指標用鑄造焦熔煉的比用冶金焦熔煉的高18%,值得注意的是相對硬度反而降低3%。