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淺談球墨鑄件的性能特點與技術發展
日期:2018-08-03 12:44點擊:次
球墨鑄件常用于生產受力復雜,強度、韌性、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、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。
珠光體型球墨鑄鐵具有中高等強度、中等韌性和塑性,綜合性能較高,和減振性良好,鑄造工藝性能良好等特點。能通過各種熱處理改變其性能。主要用于各種動力機械曲軸、凸輪軸、連接軸、連桿、齒輪、離合器片、液壓缸體等零部件。
在低合金球墨鑄鐵方面,除了對銅、鉬研究較多外,還對鎳、鈮等進行了研究。中錳球墨鑄鐵雖然在性能上不夠穩定,但來的系統研究與生產應用,取得了顯著的經濟效益。
在耐熱球墨鑄鐵方面,除了中硅球墨鑄鐵以外,系統研究了Si+Al總量對稀土鎂球墨鑄鐵抗生長能力的影響。我國研制的RQTAL5Si5耐熱鑄鐵用作耐熱爐條的使用壽命是灰鑄鐵的3倍,是普通耐熱鑄鐵的2倍,并與日本Cr25Ni13Si2耐熱鋼的使用壽命相當。
高鎳奧氏體球墨鑄鐵方面也取得了進展,它在石油開采機械、化工設備、工業用爐器件上均取得了成功的應用。在耐酸球墨鑄鐵方面,我國生產的稀土高硅球墨鑄鐵比普通高硅鑄鐵的組織細小、均勻、致密,由此,抗蝕性能提高了10%~90%,并且其機械強度也有顯著 。
自從進入20世紀,球墨鑄件的鑄造的發展速度很快,其重要因素之一是產品技術的進步,要求球墨鑄件各種機械物理性能 ,同時仍具有良好的機械加工性能;另一個原因是機械工業本身和其他工業如化工、儀表等的發展,給鑄造業創造了有利的物質條件。如檢測手 段的發展,了鑄件質量的提高和穩定,并給鑄造理論的發展提供了條件;電子顯微鏡等的發明,幫助人們深入到金屬的微觀世界,探查金屬結晶的奧秘,研究金屬凝固的理論,指導鑄造生產。在這一時期內出大量性能優越,品種豐富的新鑄造金屬材料,如球墨 鑄鐵,能焊接的可鍛鑄鐵,超低碳不銹鋼,鋁銅、鋁硅、鋁鎂合金,鈦基、鎳基合金等,并發明了對灰鑄鐵進行孕育處理的新工藝,使鑄件的適應性 為廣泛。
球墨鑄件的鑄造具體操作是:將合金塊放置在包底,上覆蓋鐵屑(也可用薄鋼板)。當鐵水放滿后,用攪捧將鐵水攪拌一下(加速反應)馬上在鐵水上加上稻草灰(減少熱輻射和氧反應)。當球化反應將結束時,用取樣小勺取出些鐵水,澆入試件不型,凝固后水冷,砸 斷,檢查斷面以判斷球化程度。達到要求后,即將鐵水倒入澆包,進行澆鑄。將金屬熔煉成符合 要求的液體并澆進鑄型里,經冷卻凝固、清整處理后有預定形狀、尺寸和性能的鑄件(零件或毛坯)的工藝過程。現代機械制造工業的基礎工藝。鑄造生產的毛坯成 本低廉,對于形狀復雜、特別是具有復雜內腔的零件, 能表明出它的經濟性;同時它的適應性較廣,且具有較好的綜合機械性能。但鑄造生產所需的材料(如金屬、木材、燃料、造型材料等)和設備(如冶金爐、混砂機、造型機、造芯機、落砂機、拋丸機等)較多, 且會產生粉塵、氣體和噪聲而污染環境。
球墨鑄件的性能接近碳鋼,但它鑄造性能好容易成型,加工性能優于鑄鋼,比鋼 耐熱、耐蝕、。 球墨鑄件的抗拉強度、塑性和韌性要比碳鋼低。雖然球墨鑄件的機械性能不如鋼,但由于石墨的存在,卻賦予球墨鑄件許多為鋼所不及的性能。如良好的、高 消振性、低缺口敏感性以及優良的切削加工性能。此外,它的碳含量高,其成分接近于共晶成分,因此它的熔點低,約為1200℃左右,鐵水流動性好,由于石墨結晶時體積膨脹,所以傳送收縮率小,其鑄造性能優于鋼,因而通常采用鑄造方法制成鑄件使用,故稱之為球 墨鑄件。那么,您知道在球墨鑄件表面鍍鋅有何用途嗎?下面來具體了解一下吧:
球墨鑄件之所以能打敗其它工件成為多種場合使用的重要選擇,就是因為它具有抗壓能力以及優異的性能,其中性能就是來自于產品表面的鍍鋅層。當鋅與鐵發生電化學反應滯后被,就會在球墨鑄件表面形成穩定的保護層,對產品起到主動的保護作用。