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球墨铸件的砂型铸造工艺与特点

日期:2016-09-08 10:23点击:
球墨铸件的铸造工艺属于金属熔炼成符合   要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的大型铸件的工艺过程。

  球墨铸件的铸造工艺属于金属熔炼成符合   要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的大型铸件的工艺过程。铸造生产有与其他工艺不同的特点,主要是适应性广、需用材料和设备多、污染环境。铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染,比起其他机械制造工艺来为严重,需要采取措施进行控制。球墨铸件的铸造是比较经济的毛坯成形方法,对于形状复杂的零件能显示出它的经济性。如汽车发动机的缸体和缸盖,船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。有些难以切削的零件,如燃汽轮机的镍基合金零件只能用铸造方法成形。
  球墨铸件在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大。铸铁件很难得到纯洁的铁素体或珠光体基体,为提高铸铁件的延性或韧性,常将铸铁件重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火,再炉冷到600℃出炉变冷。过程中基体中的渗碳体分解出石墨,自奥氏体中析出石墨,这些石墨集聚于原球状石墨周围,基体全转换为铁素体。
  球墨铸件优先采用砂型铸造,主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。球墨铸铁件铸造方法应和生产批量相适应,低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产,球墨铸铁件可以单件铸造也可批量生产。
  球墨铸件包括外观质量、内在质量和使用质量。外观质量指铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差;主要指铸件的、金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况;使用质量指铸铁件在不同条件下的工作耐久能力,包括耐磨、耐腐蚀、耐激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。
  球墨铸件由于多种因素影响,常常会出现气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷。常用的修补设备为氩弧焊机、电阻焊机、冷焊机等。对于质量与外观要求不高的铸件缺陷可以用氩弧焊机等发热量大、速度快的焊机来修补。
  球墨铸件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,球墨铸铁件的耐磨性和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命;各类泵的叶轮、壳体以及液压件内腔的尺寸、型线的准确性和表面粗糙度,直接影响泵和液压系统的工作效率,能量消耗和气蚀的发展等;内燃机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管等铸铜件的强度和耐激冷激热性,直接影响发动机的工作寿命。
  球墨铸件的成本低、工艺性好、重熔   节省资源和能源,所以这种材料的应用和发展持久不衰。如研究开发冲天炉--电炉双联熔炼工艺及装备;广泛采用先进的铁液脱硫、过滤技术;薄壁高强度的铸件制造技术;铸铁复合材料制造技术;球墨铸铁件表面或局部强化技术;等温淬火球墨铸铁成套技术;彩用金属型铸造及金属型覆砂铸造、连续铸造等特种工艺及装备。高强化、薄壁化是我国灰铸铁的发展方向铸铁薄壁化、轻量化、强韧化是为了满足工程界对工程材料节能性、回用性两方面的要求,适应 "人类可持续发展战略"的需要。
  对于球墨铸件的生产,由于其凝固方式的特殊性以及众多的影响因素而使得软件对铸铁件的模拟仿真变得比较困难。合金成分,石墨化膨胀,铸型刚度,结晶形核等都影响着铸件的终质量,但是这一系列的影响因素,又很难给予较为准确的定量描述。比如合金成分,由于孕育,球化等工艺的实施,很难确定铁液终浇注时的成分。球墨铸件表面层激光强化处理和铸件表面合金化技术可以在普通铸件表面形成冶金结合的合金层,使铸件具有复合性能。上述技术已经逐步应用于耐磨零件的生产,并取得了明显的成效。而像铸型刚度系数,石墨化膨胀系数等同样难以给出的数值,甚至只能有定性的描述。

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