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球墨铸铁消失模铸造技术跟表面处理工艺

日期：2024-09-30 18:11点击：次
(一)、消失模铸造技术概况 90年代开始以来，我国的消失模技术有了较快的发展，其中一大批工厂利用国产设备和技术，建成了年产铸件达几百吨至几千吨的简易型生产线，如1990年，北

 (一)、消失模铸造技术概况

90年代开始以来，我国的消失模技术有了较快的发展，其中一大批工厂利用国产设备和技术，建成了年产铸件达几百吨至几千吨的简易型生产线，如1990年，北京建成年产5000吨的消失模铸造生产线；1993年，无锡建成年产1000吨铸件的消失模铸造机械化生产线。部分工厂采用了国外先进设备以及技术，如第一汽车厂轻型发动机厂从引进制模成套设备和振动台，国内配套组成生产线，生产汽车进气管等。2007年中国消失模铸件产量已达到648kt，比1995年增长42.6倍，其产量和企业数量均列世界之首。
消失模铸造技术适用于铜合金、铝合金及铸铁合金、球墨铸件等。在实际应用该技术时应注意研究铸件的工艺结构。一般结构复杂的铸件运用EPC技术，获得的经济效益好。发动机缸盖、排气管、进气管、曲轴、发动机缸体、阀体、电动机壳体、变速箱壳体、轮毂、刹车盘、磨球、耐磨衬板等可采用该技术生产。
目前，在对消失模铸造技术的研究上，国内外主要集中于以下几个方面：
①消失模铸造缺陷形成机理以及消除；②发泡模具及白区制模技术；③消失模铸造CAE和快速原型技术；④铝镁合金消失模铸造机理研究；⑤消失模铸造模样制作过程及质量评定；⑥涂料、涂料性能检测仪器的开发以及涂料的标准化和商品化；⑦消失模铸造成型设备的研究等。
(二)、球墨铸铁表面处理工艺
1、表面淬火和激光热处理
若要在球墨铸铁件表面获得比较高的硬度而心部仍保持一定韧性可采用表面淬火处理的方法。表面淬火处理方法很多，可以是高频感应加热淬火也可以是火焰加热淬火和激光加热淬火等。具体工艺与整体淬火差不多：将球墨铸铁件表面加热到860~900℃，保温一段时间让表面组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现表明淬火，然后在250~350℃加热保温回火，以使表面组织转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，表面组织中的原球状石墨形态不变。处理后的铸件表面具有较高的硬度，心部仍具有一定的韧性。
激光表面热处理除激光加热淬火外，还可在球墨铸铁件表面上实现激光相变硬化、激光冲击硬化等以提高球墨铸铁件的表面硬度。
2、表面化学处理
若要在球墨铸件表面获得非常高的硬度而心部仍保持一定韧性还可采用表面化学处理的方法。球墨铸铁的表面可进行渗氮、渗硼、渗硫以及低温气体碳氮共渗等，现用的比较多的是渗氮和低温气体碳氮共渗。渗氮前一般需要对球墨铸铁件进行退火、正火等预处理，然后用氨作为介质进行二段氮化处理。第一阶段氨分解率20%~35%，保温一段时间后将氨分解率提高到45%~55%，保温后炉冷至200℃出炉空冷，经过处理后球墨铸铁件表面硬度可达900HV，脆性2级。低温气体碳氮共渗同样可以明显提高球墨铸铁件表面的硬度和耐磨性，共渗温度一般为530~570℃，共渗介质为甲酞胺或三乙醇胺50%+乙醇50%。由于球墨铸铁中的碳和硅等元素比较多，可在共渗介质中再添加NH4Cl和TiH2；NH4Cl和TiH2有催渗作用，能加速球墨铸铁的共渗过程。
 
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