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球铁铸件缩陷成因分析改进措施及在轨道和柴油机上的应用

日期：2025-01-02 14:42点击：次
(一)、球墨铸件缩陷成因分析及改进措施 球墨铸件凝固时，如果金属液在型腔中形成封闭固体外壳，而壳内处于真空状态，高温下外壳强度不足、承载能力差时，就会在大气压力作用下

 (一)、球墨铸件缩陷成因分析及改进措施

球墨铸件凝固时，如果金属液在型腔中形成封闭固体外壳，而壳内处于真空状态，高温下外壳强度不足、承载能力差时，就会在大气压力作用下使外壳塌陷而形成缩陷。根据该缺陷多发生在球墨铸件厚实部位可以看出，由于这种部位壁厚较大，凝固速度较其它部位缓慢，因而该部位容易成为其它部位的补缩源:其它先凝固部位凝固收缩时会从该部位吸取铁液作为补缩源，而该部位较后凝固收缩时，其它部位早已凝固结束，因而无法外来铁液补缩而较容易产生缩孔、缩松。缩孔、缩松得不到补缩，就会形成负压，比内部凝固略早，但尚未凝固结束的外壳在大气压力作用下就会被压瘪而形成瘪坑缺陷。
在冒口根部及内浇道附近为铁液较后凝固区域，铁液在后期凝固时补缩不及时，或是补缩通道不畅都会造成缩孔等缺陷;此外，球墨铸件顶面的冒口属于冷冒口(铁液不是经由冒口进入球墨铸件，而是入型腔，温度降低后才进入冒口，冒口的作用实际上是收集从型腔流出的冷铁淤，冒口尺寸又小，冷速较快，而由于进入冒口的铁液经由冒口颈，使冒口颈处于过热，此处铁液较后凝固，因而冒口颈部位也较容易产生缩孔、缩松。
根据模拟结果及实际生产情况，进行工艺改进，将冒口高度由120 mm增加到150 mm，增大冒口的铁液压力，并且在球墨铸件厚大部位较后凝固区域增加与浇注系统相连接的侧冒口(铁液入冒口，加热冒口后再进入型腔，因而属于热冒口)，并使补缩通道尺寸足够大。
(二)、球墨铸铁件在轨道和柴油机上的应用
球墨铸铁件是使用球墨铸铁件制造而成的，球墨铸铁件是一种性能接近于钢的铸铁。一般铁都没有钢的性能好，但球墨铸铁件的性能基本和钢一样，所以球墨铸铁件的应用是很广泛的。球墨铸铁件的优越性能使得它在很多地方有应用。
球墨铸铁件应用
1、轨道交通、高速列车装备上（低温铁素体）球铁件
近年来轨道交通、高速列车装备发展很快，国内不少铸造厂已开始向的轨道交通公司批量提供球铁球墨铸铁件，其中包括-20℃-40℃乃至-60℃的低温铁素体球铁件。
2、大马力增压柴油机曲轴
发动机曲轴是球铁在我国应用典型的零件，研究早，应用范围广，产量多。据统计，我国共有30多家具有规模的球铁曲轴生产厂，年产用于发动机的各类球铁曲轴约45万吨，1000万根以上。随着增压技术的发展与推广应用，普通牌号的球铁曲轴已不能满足大马力增压柴油机的性能要求，发展了球铁和ADI。
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