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简单介绍球墨铸件的生产要求和气孔问题
日期:2018-05-18 11:15点击:次
球墨铸件常用于生产受力复杂,强度、韧性、耐磨性等要求较高的零件,如汽车、拖拉机、内燃机等的曲轴、凸轮轴,还有通用机械的中压阀门等。
球墨铸件常用于生产受力复杂,强度、韧性、耐磨性等要求较高的零件,如汽车、拖拉机、内燃机等的曲轴、凸轮轴,还有通用机械的中压阀门等。球墨铸件由於其糊状凝固的特徵决定所生产的铸铁由於补缩不良经常产生缩孔、缩松等缺陷,为了能在铸件生产以前预测这些缺陷情况,早在印年代国内外就开展了铸造过程数值类比。铸造过程数值类比是使用数值类比技术,在计算机虚拟的环境下类比实际铸件形成过程,包括金属液体的充型过程、冷却凝固过程、应力形成过程、判断成型过程中主要原素的影响程度,预测组织、性能和可能出现的缺陷,为优化工艺减少废品提供依据。
球墨铸件均应在热处理后使用。因为铸态下的球墨铸件内部存在气孔,裂纹,缩孔和缩松,晶粒粗大,组织不均及残余内应力等铸造缺陷,使球墨铸件的强度,尤其是塑性和韧性大大降低。球墨铸件基体机关分为三种类型:铁素体,珠光体,铁灰口铁铸造的机关特色是具有片状的石墨。素体+珠光体。C和Si能有效地 石墨化的元素。铸铁中AlCuNiCo等元素也会 石墨化。SMnCrWMoV等碳化物形成元素则还可以或许降低铸铁的机械性能和流动性。为了保证铸铁在浇铸能够得到灰口,且不至于得凡将铸铁的成分节制在2.5~4.0%C及1~2.5%Si过多和粗大的石墨片。
1、严格要求化学成分,对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高,降低球墨铸件中锰,磷,硫的含量。
2、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。
3、进行球化处理,即往铁液中添加球化剂。
4、加入孕育剂进行孕育处理。
5、球墨铸件流动性较差,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。
6、进行热处理。
(1)退火
得到铁素体基体,提高塑性、韧性,消除应力,改善切削性能。
(2)正火
得到珠光体基体,提高强度和耐磨性。
(3)调质
获得回火索氏体的基体组织,以及良好的综合力学性能,如主轴、曲轴、连杆等。
(4)等温淬火
使外形复杂且综合性能要求高的零件获得下贝氏体的基体组织,以及高强度、高硬度、高韧性等综合力学性能,避免热处理时产生开裂,如主轴、曲轴、齿轮等。
球墨铸件的生产过程中,在热处理、抛丸清理后或机加工时常会发现一些直径大约为0.5-3mm,形状为球形、椭圆状或孔洞状内壁光滑的孔洞,这些孔洞一般在铸件表皮下2-3mm分布,这就是所谓的皮下气孔。皮下气孔的形成是由于含镁铁液表面的张力大,容易形成氧反应膜,这对阻碍析出气体和入侵气体的排出有 影响,这些气体滞留于皮下就会形成气孔。另外,球墨铸件糊状凝固特点使气体通道较早被堵塞,也会 皮下气孔缺陷的形成。
节能要求导致基本上重新设计零件,以达到重量轻、效率高,这就必然要提醒设计者集中注意材料。球铁正日益被认为能提供高的强度一重量特性,并且能以比较低的成本生产。当球铁的吨位增加和市场渗透是很惊人的,这种材料决不能看到达到了它的全部潜力。基于这一点,不生产球铁的铸铁厂,建议很好地重新考虑这方面的可能性。由此可见,随着代替灰铸铁、可锻铸铁和铸银件,能亲眼看到球铁生产吨位的持续增加。出版的刊物对于帮助造厂在这面的力是有利的,虽然计值会变提高而改善。但铁水温度低于1450“C后孕育效果很差,RG值几乎不变。由表3可得:孕育铸铁的质量指标用铸造焦熔炼的比用冶金焦熔炼的高18%,值得注意的是相对硬度反而降低3%。