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簡(jiǎn)要分析灰鐵鑄件的性能研究與質(zhì)量缺陷
日期：2018-10-15 12:10點(diǎn)擊：次
在進(jìn)行對(duì)灰鐵鑄件進(jìn)行加工、灰鐵熱處理的時(shí)候，相應(yīng)要注意灰鐵管件的強(qiáng)度，如果在強(qiáng)度上達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，那么，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品在性能方面就是低于正常的產(chǎn)品，相應(yīng)影響到它的使用性、適應(yīng)性等。
在進(jìn)行對(duì)灰鐵鑄件進(jìn)行加工、灰鐵熱處理的時(shí)候，相應(yīng)要注意灰鐵管件的強(qiáng)度，如果在強(qiáng)度上達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，那么，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品在性能方面就是低于正常的產(chǎn)品，相應(yīng)影響到它的使用性、適應(yīng)性等，還要注意材料要達(dá)到很好的韌性要求。在對(duì)灰鐵鑄件加工過(guò)程中還要用到多種工序，想讓生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品具有好的耐熱能力，在退火方面要格外注意，使用不同的工藝方法處理，可以讓灰鐵鑄件的強(qiáng)度、耐熱性能方面有一些變化。
研究表明，鑄造殘留應(yīng)力與灰鐵鑄件冷卻過(guò)程中各部分的溫差及鑄造合金的彈性模量成正比。過(guò)去很長(zhǎng)的時(shí)期里，人們認(rèn)為鑄造合金在冷卻過(guò)程中存在著彈塑性轉(zhuǎn)變溫度，并認(rèn)為鑄鐵的彈塑性轉(zhuǎn)變溫度為400℃左右。基于這種認(rèn)識(shí)，去應(yīng)力退火的加熱溫度應(yīng)是400℃。但是，實(shí)踐證明這個(gè)加熱溫度并不理想。近期的研究表明，合金材料不存在彈塑性轉(zhuǎn)變溫度，即使處于固液共存狀態(tài)的合金仍具有彈性。
鑄造金屬是指鑄造生產(chǎn)中用于澆注鑄件的金屬材料，它是以一種金屬元素為主要成分，并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金，習(xí)慣上稱為鑄造合金，主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。
金屬熔煉不僅僅是單純的熔化，還包括冶煉過(guò)程，使?jié)策M(jìn)鑄型的金屬，在溫度、化學(xué)成分和純凈度方面都符合預(yù)期要求。為此，在熔煉過(guò)程中要進(jìn)行以控制質(zhì)量為目的的各種檢查測(cè)試，液態(tài)金屬在達(dá)到各項(xiàng)規(guī)定指標(biāo)后方能允許澆注。有時(shí)，為了達(dá)到，金屬液在出爐后還要經(jīng)爐外處理，如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質(zhì)處理等。熔煉金屬常用的設(shè)備有沖天爐、電弧爐、感應(yīng)爐、電阻爐、反射爐等。
灰鐵鑄件造型型砂的基本特點(diǎn)是：黏土含量高，水分低，煤粉的加入量也較低。而灰鐵鑄件澆注溫度過(guò)低常見的原因是澆注前，鐵液在敞口的澆包中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸和停留而散熱。用帶有絕熱材料的澆包蓋，可以顯著地減少熱損失。接下來(lái)，我們就帶您一起了解一下灰鐵鑄件的溫度控制與凝固冷卻問(wèn)題。澆注溫度過(guò)低時(shí)可能形成的缺陷：
（1）液體夾渣加工后灰鑄鐵件表皮之下會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)個(gè)單體的小孔，孔的直徑一般為1~3mm。個(gè)別情況下只有1~2個(gè)小孔。相關(guān)研究表明，這些小孔與少量的液體夾渣一起出現(xiàn)，但該處未發(fā)現(xiàn)S的偏析。研究表明，這種缺陷與澆注溫度有關(guān)，澆注溫度高于1380℃時(shí)，灰鐵鑄件中未發(fā)現(xiàn)這種缺陷，故澆注溫度應(yīng)控制在1380—1420℃。值得一提的是改變澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，未能此缺陷，故此種缺陷可以認(rèn)為是由于澆注溫度低以及鐵液在微量還原氣氛下澆注時(shí)形成的。
（2）砂芯氣體引起的氣孔氣孔和多空性氣孔常因砂芯排氣不良而引起。因?yàn)樵煨緯r(shí)砂芯多在芯盒中硬化，這就常使砂芯排氣孔數(shù)量不夠。為了形成排氣孔，可在型芯硬化后補(bǔ)充鉆孔。
（3）硫化錳氣孔此種氣孔位于灰鑄鐵件表皮以下且多在上面，常在加工后顯露出來(lái)，氣孔直徑約2~6mm。有時(shí)孔中含有少量熔渣，金相研究表明，此缺陷是由MnS偏析與熔渣混合而成，原因是澆注溫度低，同時(shí)鐵液中含Mn和S量高。
這樣的含S量和適宜的含Mn量（0.5%~0.65%），可以顯著鐵液純度，從而地防止這類缺陷。
澆注溫度過(guò)高會(huì)引起砂型漲大，特別是具有復(fù)雜砂芯的灰鑄鐵件，當(dāng)澆注溫度≥1420℃時(shí)廢品增多，澆注溫度為1460℃時(shí)廢品達(dá)50%。在生產(chǎn)中，利用感應(yīng)電爐熔煉能較好地控制鐵液溫度。
造型造芯是根據(jù)鑄造工藝要求，在確定好造型方法，準(zhǔn)備好造型材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。鑄件的精度和全部生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效果，主要取決于這道工序。在很多現(xiàn)代化的鑄造車間里，造型造芯都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化或自動(dòng)化。常用的砂型造型造芯設(shè)備有高、中、低壓造型機(jī)、拋砂機(jī)、無(wú)箱射壓造型機(jī)、射芯機(jī)、冷芯機(jī)和熱芯盒機(jī)等。
鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后，有澆口、冒口及金屬毛刺披縫，砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子，因此需要經(jīng)過(guò)清理工序。進(jìn)行這種工作的設(shè)備有拋丸機(jī)、澆口冒口切割機(jī)等。砂型鑄件落砂清理是勞動(dòng)條件較差的一道工序，所以在選擇造型方法時(shí)，應(yīng)盡量考慮到為落砂清理創(chuàng)造方便條件。有些鑄件因要求，還要經(jīng)鑄件后處理，如熱處理、、防銹處理、粗加工等。清理創(chuàng)造方便條件。有些鑄件因要求，還要經(jīng)鑄件后處理，如熱處理、、防銹處理、粗加工等。
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