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球鐵鑄件常見缺陷的防止及用于汽車構件生產
日期:2023-05-24 23:11點擊:次
(一)、球墨鑄鐵件常見缺陷的防止 1、夾渣 球墨鑄鐵的渣有一次渣和二次渣兩種,一次渣一般比較容易防止,措施是嚴格扒渣,澆注時擋渣,澆注系統考慮擋渣措施,使用濾網等。二次
(一)、球墨鑄鐵件常見缺陷的防止
1、夾渣
球墨鑄鐵的渣有一次渣和二次渣兩種,一次渣一般比較容易防止,措施是嚴格扒渣,澆注時擋渣,澆注系統考慮擋渣措施,使用濾網等。二次渣是鐵液在型腔內流動過程產生的,防止這種渣要比防止一次渣難度大,通過的不斷探索,我廠已較地解決了二次渣的問題,主要措施可以概括為下列幾條:(1)采用鑄造焦化鐵提高鐵液的溫度;(2)降低原鐵液的含硫量;(3)大型曲軸原鐵液脫硫;(4)提高澆注速度。
2、皮下氣孔
降低型砂水分和提高澆注溫度是防止皮下氣孔的基本條件。同時球化劑和孕育劑使用前烘干,在鑄件尾端設溢流冒口排放冷鐵液等措施對防止皮下氣孔有的效果,但不明顯,根據我廠經驗,提高單件澆注速度是防止軸類鑄件皮下氣孔的措施,至于各種曲軸的單件澆注速度,與鑄件大小、長短、澆注溫度高低和型砂水分都有關系。在的澆注溫度和型砂水分條件下,鑄件越是細長,單件澆注速度越應提高,反之可以適當降低。
3、縮松和縮孔
在不致引起石墨漂浮的前提下,盡量提高碳當量。球鐵曲軸選用的碳當量為4.4%~4.55%。
盡量提高鑄型剛度。型腔表面的緊實度固然重要,而砂型背面的緊實度亦不可忽視。
球鐵曲軸采用濕砂型鑄造要用冒口補縮,無冒口工藝對濕砂型是不合適的。
適當使用冷鐵,熱節部位的冷卻,使熱節中心向球墨鑄件內部遷移。
4、石墨漂浮
眾所周知,碳當量過高會引起石墨漂浮,但到底碳當量高到多少時才會產生石墨漂浮,根據我廠經驗及有關資料,當碳當量超過4.55%時,石墨漂浮開始出現,隨著碳當量的繼續增長,漂浮層成正比增加。當碳當量相同時,球墨鑄鐵件越厚,漂浮層也越厚。為防止石墨漂浮,主要措施為,嚴格配料,加強熔煉控制。
5、球化不良
主要措施有下列三項:
(1)控制原鐵液硫量,減少其波動范圍。通過加強嚴格的爐料管理,嚴格沖天爐配料和操作,原鐵液硫量一般穩定在0.04%~0.06%之間。
(2)根據鐵液溫度調整球化劑成分,使合金的反應性能適中,同時嚴格操作,使球化處理反應時間保持在1.5~2.5min,球化劑吸收率穩定在范圍內。
(3)適當控制殘余稀土量。要球化良好,除了要有足夠的殘余鎂量外,還要求Mg殘/RE殘≥1,而且,隨著鑄件壁厚增大,此比值亦應相應增大。目前我廠的控制范圍為0.015%~0.04%RE殘,0.04%~0.06%Mg殘。
(二)、球墨鑄鐵用于汽車構件生產
白口鐵經長時間退火,其碳化鐵轉變為團絮狀石墨,獲得可鍛鑄鐵。在球墨鑄鐵未發明以前,可鍛鑄鐵是廣為應用的一種材料,因此白口鑄鐵的生產也盛極一時。1997年可鍛鐵件的2/3屬汽車工業所用,其中包括發動機連桿。
由于鐵素體球鐵的基體金相與可鍛鑄鐵相同,而球鐵件可以獲得圓整度的石墨,并且強度比可鍛鑄件高,因此二汽在1965年籌建期,便大膽設想以稀土鎂鐵素體球鐵取代可鍛鑄鐵。這在我國當時的汽車業中并無實踐先例,曾引起很大疑慮和爭論。當時產品的設計圖紙采取了靈活措施,許多種零件的材料定為KT35一10可鍛鑄鐵或QT40一10球墨鑄鐵,在工藝設備選用上只略減退火爐臺數,而保留增加爐數的車間面積。二汽鑄造二廠經技術,到1985年每車近半噸的零件,已采用鐵素體球鐵制造。經汽車長期行駛考驗,證明其中大部分還可以鑄態應用,省去了退火工序。只有占6%總重的薄壁小鑄件,由于澆淚括冷卻,難以避免白口的生成,仍保留可鍛鑄鐵牌號。
二汽20世紀60年代中期在汽車上鐵素體球鐵件是與世界趨勢一致的。例如,我國川汽20世紀60年代初從法國引進技術的貝利埃重型車系列時其后橋殼采用鑄鋼件,但當1980年二汽組團去法國訪問時,發現該系列車后橋殼已成為鐵素體球鐵件。20世紀80年代初,德國奔馳廠與MAN廠宣傳其共同的后橋殼是鍛造的半殼,采用電子束焊成一體,但德國MAN廠在總裝配線上發現其多品種重型卡車的各種后橋殼都為球墨鑄件。由此可見,汽車業的汽車底盤承受力大的后橋殼已紛紛以鐵素體球鐵件取代了鑄鋼件或鍛鋼件。20世紀90年代二汽從法國雪鐵龍公司引進富康轎車時發現,的保安件前輪轉向節是鐵素體球鐵件。對該鑄件有極嚴格的質量要求,包括設無損探傷自動化檢測線對球墨鑄鐵件進行100%的三項檢測:電渦流測定硬度、磁力探查表面無裂紋和聲波測球化率。日本本田雅閣轎車轉向節也有采用球鐵材質的報導。
曾為我國可鍛鑄鐵較大產家的汽車集團公司在20世紀80年代進行產品換型升級時,毅然將年產數萬噸的可鍛鑄鐵車間改造為鐵素體球鐵生產線,放棄了可鍛鑄鐵件的生產。