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灰铁铸件的时效处理方式和工艺流程

日期:2018-02-16 12:04点击:次
灰铁铸件工艺可分为三个基本部分,即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。

  灰铁铸件的工艺流程:
  灰铁铸件工艺可分为三个基本部分,即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。
  铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料,它是以一种金属元素为主要成分,并加入其他金属或非金属元素而组成的合金,习惯上称为铸造合金,主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。
  金属熔炼不仅仅是单纯的熔化,还包括冶炼过程,使浇进铸型的金属,在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。为此,在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试,液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。有时,为了达到高要求,金属液在出炉后还要经炉外处理,如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。
  不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。以应用广泛的砂型铸造为例,铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料,如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料,以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质,选择合适的原砂、粘结剂和辅料,然后按   的比例把它们混合成具有   性能的型砂和芯砂。常用的混砂设备有碾轮式混砂机、逆流式混砂机和叶片沟槽式混砂机。后者是专为混合化学自硬砂设计的,连续混合,速度快。
  造型造芯是根据铸造工艺要求,在确定好造型方法,准备好造型材料的基础上进行的。铸件的精度和全部生产过程的经济效果,主要取决于这道工序。在很多现代化的铸造车间里,造型造芯都实现了机械化或自动化。常用的砂型造型造芯设备有高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷芯机和热芯盒机等。
  铸件自浇注冷却的铸型中取出后,有浇口、冒口及金属毛刺披缝,砂型铸造的铸件还粘附着砂子,因此   经过清理工序。进行这种工作的设备有抛丸机、浇口冒口切割机等。砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序,所以在选择造型方法时,应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。有些铸件因特殊要求,还要经铸件后处理,如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。清理创造方便条件。有些铸件因特殊要求,还要经铸件后处理,如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。
  灰铁铸件时效处理有三种方式:自然时效、人工时效、振动时效。
  1、自然时效处理将灰铁铸件放置于露天中几个月或者几年,虽然这种处理方法有效,但是耗费时间长。
  自然时效和热时效,即工件露天长时间放置,由于温度的自然变化以及其它环境变化使工件的尺寸日趋稳定。一般说来这需长达两年的时间。用木锤敲击工件,用风握直接振动等,在实际生产中都有应用,有人认为用机械施加工件即相当于加速自然时效,这种方法在国外早有专刊。它的基本原理就是采用激振器的周期外力-激振力的作用下,使之与工件发生共振(激振器产生与工件本征频率相一致的振动频率)。从而获得相当大的振动能量,这种能量可以和热能相比的、共振中交变的初应力与残余应力相叠加,驱使工件产生大的振动,发生局部屈服,使晶体内部错位和晶界产生微观滑移,引起微量塑性变形,促使大量错位一部分钉轧在杂质上,另一部分聚集到晶粒间界上,另外还有一部分错位获得足够大的能量,可以穿过晶界而进入另一个晶粒内,这样从总体看工件的残余应力得到松弛或均化,在宏观上表现为尺寸稳定、刚度、耐腐蚀性、耐疲劳性提高,金属内耗下降,塑性得到改善。由于晶粒内位错大量聚集在晶界和杂质上,所以造成各个晶粒内应力的   不均匀性,使微观应力提高。由此错位处在大的大型应力场内,滑移阻尼增大,所以位错再滑移是非常困难的。
  2、人工时效退火处理退火处理是灰铁铸件效果好的时效处理方法,但是它的费用较高,增加了铸造的成本。人工时效是将铸件加热到550~650℃进行去应力退火,它比自然时效节省时间,残余应力去除较为   。
  3、振动时效处理:用振动时效仪对灰铁铸件进行振动时效处理。
  振动时效消除残余应力就是将激振器紧紧固定于工件上施加机械振动,工件放置于橡胶块或者其他弹性支撑上,以防止地面对振动的阻尼作用,振动频率通过控制器控制调节电机转速获得,频率通常在167HZ以内,整个设备消耗电能很低,一般不超过1KW,对于大多数工件,15分钟振动即可消除或均化应力,使工件尺寸稳定精度提高,处理的工件重量从几十公斤到上百吨。振动时效技术又称“振动消除应力法”,国外简称“VSR”技术。它的实施过程是通过振动时效装置的控制系统控制激振器的转数和偏心作用在工件上产生离心力,使工件发生共振(谐振),让工件需时效部位产生   幅度、   周期的交变运动,并吸收能量,经过   时间的振动引起工件微小塑性变形及晶粒内部位错逐渐滑移,并重新缠绕钉扎使得残余应力被消除和均化,防止工件变形和开裂,从而达到提高工件尺寸精度稳定性,增强工件的抗变形能力和提高疲劳寿命。

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