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簡要分析灰鐵鑄件的性能研究與質量缺陷
日期:2018-10-15 12:10點擊:次
在進行對灰鐵鑄件進行加工、灰鐵熱處理的時候,相應要注意灰鐵管件的強度,如果在強度上達不到標準,那么,生產出來的產品在性能方面就是低于正常的產品,相應影響到它的使用性、適應性等。
在進行對灰鐵鑄件進行加工、灰鐵熱處理的時候,相應要注意灰鐵管件的強度,如果在強度上達不到標準,那么,生產出來的產品在性能方面就是低于正常的產品,相應影響到它的使用性、適應性等,還要注意材料要達到很好的韌性要求。在對灰鐵鑄件加工過程中還要用到多種工序,想讓生產出來的產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度、耐熱性能方面有一些變化。
研究表明,鑄造殘留應力與灰鐵鑄件冷卻過程中各部分的溫差及鑄造合金的彈性模量成正比。過去很長的時期里,人們認為鑄造合金在冷卻過程中存在著彈塑性轉變溫度,并認為鑄鐵的彈塑性轉變溫度為400℃左右。基于這種認識,去應力退火的加熱溫度應是400℃。但是,實踐證明這個加熱溫度并不理想。近期的研究表明,合金材料不存在彈塑性轉變溫度,即使處于固液共存狀態的合金仍具有彈性。
鑄造金屬是指鑄造生產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,還包括冶煉過程,使澆進鑄型的金屬,在溫度、化學成分和純凈度方面都符合預期要求。為此,在熔煉過程中要進行以控制質量為目的的各種檢查測試,液態金屬在達到各項規定指標后方能允許澆注。有時,為了達到,金屬液在出爐后還要經爐外處理,如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質處理等。熔煉金屬常用的設備有沖天爐、電弧爐、感應爐、電阻爐、反射爐等。
灰鐵鑄件造型型砂的基本特點是: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低常見的原因是澆注前,鐵液在敞口的澆包中長時間運輸和停留而散熱。用帶有絕熱材料的澆包蓋,可以顯著地減少熱損失。接下來,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題。澆注溫度過低時可能形成的缺陷:
(1)液體夾渣加工后灰鑄鐵件表皮之下會發現一個個單體的小孔,孔的直徑一般為1~3mm。個別情況下只有1~2個小孔。相關研究表明,這些小孔與少量的液體夾渣一起出現,但該處未發現S的偏析。研究表明,這種缺陷與澆注溫度有關,澆注溫度高于1380℃時,灰鐵鑄件中未發現這種缺陷,故澆注溫度應控制在1380—1420℃。值得一提的是改變澆注系統設計,未能此缺陷,故此種缺陷可以認為是由于澆注溫度低以及鐵液在微量還原氣氛下澆注時形成的。
(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。因為造芯時砂芯多在芯盒中硬化,這就常使砂芯排氣孔數量不夠。為了形成排氣孔,可在型芯硬化后補充鉆孔。
(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,氣孔直徑約2~6mm。有時孔中含有少量熔渣,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。
澆注溫度過高會引起砂型漲大,特別是具有復雜砂芯的灰鑄鐵件,當澆注溫度≥1420℃時廢品增多,澆注溫度為1460℃時廢品達50%。在生產中,利用感應電爐熔煉能較好地控制鐵液溫度。
造型造芯是根據鑄造工藝要求,在確定好造型方法,準備好造型材料的基礎上進行的。鑄件的精度和全部生產過程的經濟效果,主要取決于這道工序。在很多現代化的鑄造車間里,造型造芯都實現了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、拋砂機、無箱射壓造型機、射芯機、冷芯機和熱芯盒機等。
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,因此需要經過清理工序。進行這種工作的設備有拋丸機、澆口冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序,所以在選擇造型方法時,應盡量考慮到為落砂清理創造方便條件。有些鑄件因要求,還要經鑄件后處理,如熱處理、、防銹處理、粗加工等。清理創造方便條件。有些鑄件因要求,還要經鑄件后處理,如熱處理、、防銹處理、粗加工等。
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