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球墨鑄件等溫淬火工藝及用于汽車構件生產
日期:2023-06-26 08:47點擊:次
{一}、球墨鑄鐵等溫淬火工藝 1.設備 目前熱處理使用的許多爐子和淬火槽都可用于球墨鑄鐵等溫淬火。如果被處理的工件為加工后的零件.則需要使用保護氣氛。此外在淬火時應能將工件
{一}、球墨鑄鐵等溫淬火工藝
1.設備
目前熱處理使用的許多爐子和淬火槽都可用于球墨鑄鐵等溫淬火。如果被處理的工件為加工后的零件.則需要使用保護氣氛。此外在淬火時應能將工件轉運至淬火爐中,才能所希望的機械性能。為滿足仁述需要,通常使用鹽一鹽法對工件進行等溫淬火。工件懸掛在掛具上,在鹽浴爐中預熱、加熱、保溫,然后吊運到另一鹽溶爐中進行等溫淬火。淬火鹽槽的尺寸應足夠大,這樣才能淬火時鹽浴的溫度一致,它的溫差應在±5℃之內。
一般所用的淬火鹽浴劑,大都由硝酸鈉和硝酸鉀配制而成。在使用時應及時鹽浴中的污染,通常每周應對淬火劑污染一次。高溫下不能使用標準的過濾系統,應將鹽槽冷卻至約200℃,在此溫度下,標準過濾系統才可地使淬火劑滿意的過濾。
2.工藝
要球墨鑄鐵件的等溫淬火性能,一般應加大球墨鑄鐵中合金元素的含量。而且還應根據鑄件的具體情況,及對鑄件機械性能的要求,試驗確定具體工藝。
球墨鑄鐵在奧氏體升溫之前,應在350℃下預熱,這樣做的目的有二:一是除去濕氣;二是減小熱沖擊,避免變形。
球墨鑄件的奧氏體化溫度,根據鑄件的化學成分、原始組織及鑄件壁厚及所需機械性能來確定。既要基體組織奧氏體化。不殘留鐵素體,又要避免奧氏體晶粒過大。一般奧氏體化溫度為850~950℃。要淬火后的機加工性能,可將奧氏體化溫度降至815~850℃,但這會使零件的抗磨損性能降低。過高的奧氏體化溫度.會使奧氏體晶粒粗大,淬火后殘留奧氏體量增加,并呈網狀分布,導致機械性能降低。因而目前的溫度為880~900℃。
等溫淬火停留的時間主要由過冷奧氏體轉變為下貝氏體所需的時間來決定。若時間不足,必然有一部分過冷奧氏體來不及轉變為下貝氏體,隨后空冷時轉變為淬火馬氏體加少量殘留奧氏體,這是不希望的。一般情況下,等溫悴火時問和奧氏體化時間一樣,工件斷面厚度越大.則時間越長。
等溫淬火溫度對零件機械性能影響很大。象凸輪、蝸輪等需要高抗磨損的工件,應使用較低的淬火溫度(250℃)較高的溫度用于抗沖擊和抗拉強度要求較高的傳動零件。
當抗沖擊和抗拉強度要求較高時,控制等溫淬火的溫度是非常重要的。每變化10℃,就會對抗沖擊和延仲率產生明顯影響。要控制淬火后工件的硬度.也應嚴格控制淬火時的溫度。一般情況下.淬火溫度取250~350℃之間,可獲得較高的綜合機械性能。
{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。