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球墨鑄鐵消失模鑄造技術跟表面處理工藝

日期:2024-09-30 18:11點擊:
(一)、消失模鑄造技術概況 90年代開始以來,我國的消失模技術有了較快的發展,其中一大批工廠利用國產設備和技術,建成了年產鑄件達幾百噸至幾千噸的簡易型生產線,如1990年,北

 (一)、消失模鑄造技術概況

90年代開始以來,我國的消失模技術有了較快的發展,其中一大批工廠利用國產設備和技術,建成了年產鑄件達幾百噸至幾千噸的簡易型生產線,如1990年,北京建成年產5000噸的消失模鑄造生產線;1993年,無錫建成年產1000噸鑄件的消失模鑄造機械化生產線。部分工廠采用了設備以及技術,如汽車廠輕型發動機廠從引進制模成套設備和振動臺,國內配套組成生產線,生產汽車進氣管等。2007年中國消失模鑄件產量已達到648kt,比1995年增長42.6倍,其產量和企業數量均列世界。
消失模鑄造技術適用于銅合金、鋁合金及鑄鐵合金、球墨鑄件等。在實際應用該技術時應注意研究鑄件的工藝結構。一般結構復雜的鑄件運用EPC技術,獲得的經濟效益好。發動機缸蓋、排氣管、進氣管、曲軸、發動機缸體、閥體、電動機殼體、變速箱殼體、輪轂、剎車盤、磨球、襯板等可采用該技術生產。
目前,在對消失模鑄造技術的研究上,主要集中于以下幾個方面:
①消失模鑄造缺陷形成機理以及;②發泡模具及白區制模技術;③消失模鑄造CAE和原型技術;④鋁鎂合金消失模鑄造機理研究;⑤消失模鑄造模樣制作過程及質量評定;⑥涂料、涂料性能檢測儀器的以及涂料的標準化和商品化;⑦消失模鑄造成型設備的研究等。
(二)、球墨鑄鐵表面處理工藝
1、表面淬火和激光熱處理
若要在球墨鑄鐵件表面獲得比較高的硬度而心部仍保持韌性可采用表面淬火處理的方法。表面淬火處理方法很多,可以是高頻感應加熱淬火也可以是火焰加熱淬火和激光加熱淬火等。具體工藝與整體淬火差不多:將球墨鑄鐵件表面加熱到860~900℃,保溫一段時間讓表面組織全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實現表明淬火,然后在250~350℃加熱保溫回火,以使表面組織轉換為回火馬氏體及殘留奧氏體組織,表面組織中的原球狀石墨形態不變。處理后的鑄件表面具有較高的硬度,心部仍具有的韌性。
激光表面熱處理除激光加熱淬火外,還可在球墨鑄鐵件表面上實現激光相變硬化、激光沖擊硬化等以提高球墨鑄鐵件的表面硬度。
2、表面化學處理
若要在球墨鑄件表面獲得非常高的硬度而心部仍保持韌性還可采用表面化學處理的方法。球墨鑄鐵的表面可進行滲氮、滲硼、滲硫以及低溫氣體碳氮共滲等,現用的比較多的是滲氮和低溫氣體碳氮共滲。滲氮前一般需要對球墨鑄鐵件進行退火、正火等預處理,然后用氨作為介質進行二段氮化處理。階段氨分解率20%~35%,保溫一段時間后將氨分解率提高到45%~55%,保溫后爐冷至200℃出爐空冷,經過處理后球墨鑄鐵件表面硬度可達900HV,脆性2級。低溫氣體碳氮共滲同樣可以明顯提高球墨鑄鐵件表面的硬度和,共滲溫度一般為530~570℃,共滲介質為甲酞胺或三乙醇胺50%+乙醇50%。由于球墨鑄鐵中的碳和硅等元素比較多,可在共滲介質中再添加NH4Cl和TiH2;NH4Cl和TiH2有催滲作用,能加速球墨鑄鐵的共滲過程。