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球墨铸件的热处理工艺及缺陷改进方案
日期：2019-01-17 08:40点击：次
球墨铸件在经历落纱之后，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。
球墨铸件的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸件具有高的屈服强度，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，球墨铸件的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸件的球状石墨微观结构，在减弱振动能力方面，球墨铸件优于铸钢，因此加有利于降低应力。选择球墨铸件的一个重要的原因在于球墨铸件比铸钢成本低。球墨铸件的低成本使得这种材料加受欢迎，铸造效率高，也较少了球墨铸件的机加工成本。
球墨铸件在经历落纱之后，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。
球墨铸件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，球墨铸件还可适应各种热处理，使其力学性能提高到高的水平。
球墨铸件内部的球状结构也能够消除铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。在球墨铸件的微观照片中，可以看见裂缝游行到石墨球后终止。在球墨铸件行业内，这些石墨球称为裂缝终结者，因为它们具有阻止断裂的能力。有时，球墨铸件被称为两个世界里好的金属，意思是球墨铸件具有铸钢的强度，也有铸铁优异的抗腐蚀性。
制造球墨铸件过程中，离不开热处理这个步骤，热处理工艺好坏，会直接影响球墨铸件的表面质量，下列几个热处理工艺，对球墨铸件的影响如下。
1、高温石墨化退火用于基体组织中含有较多共晶渗碳体及合金元素偏析的球墨铸件。
2、低温石墨化退火用于基体组织中无共晶渗碳体且珠光体含量较高，要求具有高塑性和高韧性的球墨铸件。
3、去应力退火用于消除铸件的铸造应力或由于铸件焊补、机械加工、热加工等产生残余应力。
4、完全奥氏体化正火用于基体组织中存在少量共晶渗碳体或存在较小程度合金元素偏析，且要求具有较高强度的球墨铸件。
5、部分奥氏体化正火用于基体组织相对均匀，无共晶渗碳体，且要求具有一定强度和韧性的球墨铸件。
6、低碳奥氏体化正火用于基体组织相对均匀，无共晶渗碳体，且要求较高韧性的球墨铸件。
7、调质用于要求具有良好综合力学性能或较大型的、用正火难以满足其性能要求的球墨铸件。
8、回火用于淬火后稳定组织、提高韧性、消除应力的球墨铸件。
9、上贝氏体等温淬火获得以上贝氏体及残留奥氏体为主的基体组织，用于要求具有高强度、高韧性的球墨铸件。
10、下贝氏体等温淬火获得下贝氏体和少量马氏体为主的基体组织，用于要求具有高强度、高硬度、高耐磨性的球墨铸件。
生产球墨铸件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。造成球墨铸件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，尽可能减少球墨铸件的残留镁含量。
（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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