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球墨铸铁的制造步骤和缺陷改进方案

日期:2019-08-16 23:23点击:次
球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸铁具有高的屈服强度,其屈服强度低为40k,而铸钢的屈服强度只有36k。
  球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸铁具有高的屈服强度,其屈服强度低为40k,而铸钢的屈服强度只有36k。在大部分市政应用领域,如:水、盐水、蒸汽等,球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,在减弱振动能力方面,球墨铸铁优于铸钢,因此加有利于降低应力。选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。球墨铸铁的低成本使得这种材料加受欢迎,铸造效率高,也较少了球墨铸铁的机加工成本。
  球墨铸铁在经历落纱之后,需要对铸件进行清理,这是铸造工序中的重要一步,铸件清理是否科学合理,对于铸件的表面质量有很大的影响。铸件的清理,是将落砂后的铸件清除掉本体以外的多余部分,并打磨精整铸件内外表面的过程。主要工作有清除型芯和芯铁,切除浇口、冒口、拉筋和增肉,清除铸件黏砂和表面异物,铲磨割筋、披缝和毛刺等凸出物,以及打磨和精整铸件表面等。
  球墨铸铁不仅具有远远超过灰铸铁的力学性能,而且同样也具有灰铸铁的一系列优点,如良好的铸造性、减摩性、切削加工性及低的缺IZl敏感性等,甚至在某些性能方面可与锻钢相媲美,如疲劳强度大致与中碳钢相近,耐磨性优于表面淬火钢等。此外,球墨铸铁还可适应各种热处理,使其力学性能提高到高的水平。
  球墨铸铁的分类方法:
  一、按断口颜色分:
  1、灰铸铁这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色,有一定的力学性能和良好的被切削性能,普遍应用于工业中。
  2、白口铸铁白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金,其断口呈白亮色,硬而脆,不能进行切削加工,很少在工业上直接用来制作机械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性,又称激冷铸铁或冷硬铸铁。
  3、麻口铸铁麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁,其断口呈灰白相间的麻点状,性能不好,极少应用。
  二、按化学成分分:
  1、普通铸铁是指不含任何合金元素的铸铁,如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等。
  2、合金铸铁是在普通铸铁内加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。如各种耐蚀、耐热、耐磨的特殊性能铸铁。
  球墨铸铁的制造步骤
  (一)严格要求化学成分,对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高,降低球墨铸铁中锰,磷,硫的含量。
  (二)铁液出炉温度比灰铸铁高,以补偿球化,孕育处理时铁液温度的损失。
  (三)进行球化处理,即往铁液中添加球化剂。
  (四)加入孕育剂进行孕育处理。
  (五)球墨铸铁流动性较差,收缩较大,因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸,合理应用冒口,冷铁,采用顺序凝固原则。
  (六)进行热处理。
  生产球墨铸铁时夹渣是最常见的缺陷,夹渣缺陷严重影响铸件的力学性能,特别是韧性和屈服强度,导致承压部位发生渗漏。造成球墨铸铁夹渣缺陷的原因以及改进方案。
  一、缺陷原因分析
  (1)熔炼或球化处理后,加入的熔剂和形成的熔渣在浇注时随金属液一起注入型腔。
  (2)金属液在浇注过程中镁、稀土、硅、锰、铁等二次氧化,产生的金属氧化物和硫化物、游离石墨等上浮到铸件上表面或滞留在铸件内的死角和砂芯下表面等处。
  (3)由于含硫量过高,使金属液含有大量硫化物,浇注后在铸件内部形成渣。
  (4)金属液中各组元(碳、锰、硫、硅、铝、钛)之间或这些组元与氮、氧之间发生化学反应,其氧化物与炉衬、包衬、砂型壁或涂料之间发生界面反应形成夹渣。
  二、改进方案
  (1)熔炼时对原材料进行分拣,保证干燥、清洁、无锈蚀。
  (2)提高铁液出炉温度和球化处理温度,对浇包进行充分烘烤。
  (3)金属液在浇包内应静置一段时间,以利于渣上浮。
  (4)降低原铁液含硫量,在保证球化前提下,尽可能减少球墨铸铁的残留镁含量。
  (5)浇注系统改进。为保证铁液在充填型腔的过程中平稳、流畅,按大孔出流理论对浇注系统进行了改进。采用开放式浇注系统,通过增大进流截面降低进流速度。铸件整体分散进流,快速充型,保证浇口杯、直浇道及时充满。
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