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球墨铸铁件工艺控制和浇入特征
日期：2026-04-18 22:50点击：次
{一}、球铁铸件工艺控制 (1)保证砂型的强度和紧实度，以及砂箱的刚度和强度。 (2)控制铁液出炉温度，一般在1460℃以下。出炉温度过高，可能引起含硫量和含碳量增加。为避免碎块状
{一}、球铁铸件工艺控制
(1)保证砂型的强度和紧实度，以及砂箱的刚度和强度。
(2)控制铁液出炉温度，一般在1460℃以下。出炉温度过高，可能引起含硫量和含碳量增加。为避免碎块状石墨产生，应在球化孕育处理后20分钟内浇注完毕。
(3)浇注系统设计。对浇注系统进行优化，使铁液平稳充型，保证厚大部位的凝固得到补缩。为了防止夹渣，利于充型，可在浇注系统中设置过滤网或闭渣装置。目前，在大型风力发电机低温高韧性铁素体球墨铸铁生产过程中，基本上采用先进的无冒口浇注工艺，完全依靠球铁铸件凝固的石墨化膨胀特性进行补缩，球铁铸件工艺出品率高。为消 除厚大断面球铁件的缩松缺陷，有的生产企业采用了排气片工艺，即在厚大部位表面设置排气片，在球铁铸件凝固时可以对其形成液态静压力，进而起到补缩作用。
对于厚大断面球铁铸件，为了防止产生缩孔和缩松，宜选择低温浇注(1350℃以下)，浇注温度适当降低，可增加液体粘度，增大石墨上浮的临界球径，这样漂浮所需阻力增大，有利于防止石墨漂浮。浇注温度每升高100℃，液态收缩将增加1%。
(4)加快冷却速度。可采用加冷铁、强制冷却或金属型挂砂的方式加快球铁铸件冷却，缩短凝固时间，以提高球铁铸件质量。
铸铁冷铁的导热率较高，蓄热能力强，应用很广。石墨冷铁的导热率是铸铁冷铁的三倍左右，但蓄热能力小，适用于强制冷却条件。
对于特大型厚壁球铁球铁铸件，进行强制冷却控制是手段。强制冷却一般包括风冷、雾冷、水冷等。对于某些容器球铁铸件，为了增强内腔部分激冷效果，也可采用液氮冷却方式加快球铁铸件凝固速度。应该指出，在强制冷却条件下，铸型材料表面覆砂层材料和厚度，对强冷有明显影响，砂层的热阻占总热阻的90%以上，所以合理选用覆砂层材料和厚度是关键。进行强制冷却时，需注意。
由于厚大断面球铁铸件的质量影响因素比较复杂，且一些因素还会相互限制，所以对有些问题还存在不同的观点。随着厚大断面球铁铸件应用领域的不断扩大，对球铁铸件的性能要求也在不断提高，如风电球铁铸件的低温性能、疲劳强度、耐腐蚀性等等。因此，厚大断面球铁铸件的生产还会遇到多的挑战。为了得到的球铁铸件，许多工艺措施还有待进一步探索研究。
{二}、泵体铸件的浇入特征
泵体铸件铁液浇入型腔后，凝固特性比较复杂，主要特征是:①凝固温度范围宽，以糊状凝固方式凝固，凝固与结晶不是从表面开始，而是在整个截面上几乎同时形核与生长，形成液、固相同时存在的糊状混合物，很难使泵体铸件实现顺序凝固。②共晶转变过程中石墨的析出导致体积膨胀。③内部液体未凝固前，表面不结壳其形成坚硬外壳的时间远大于灰泵体铸件;凝固过程中，泵体铸件外部一直是一层软壳，石墨化膨胀时，膨胀力直接传至铸型，使铸型发生型壁运动，常使型壁外移导致泵体铸件产生缩松。④泵体铸件较灰铸铁奥氏体含碳量高，共晶凝固时析出的石墨量较少，在碳当量、冷却速度相同的情况下，共晶凝固时的体积收缩会略大于灰铸铁。
开始试生产时认为泵体铸件模数较大Mc > 2.5 cm金属型不仅是坚硬无退让性的铸型，而且冷却速度快又是在1 350℃以下的低温浇注，由于泵体铸件重要，中频电炉熔炼铁水，铁水球化处理前还进行预处理，完全达到无冒口铸造的条件，所以没有设置冒口。结果泵体铸件上端内部产生缩松。后来给泵体铸件上端设置大冒口，结果泵体铸件内部没有缩松缺陷。所以，这种产品的定型工艺都是在上端设置大冒口。这个泵体铸件形状较简单，高径比很大，按照传统的理论设计工艺不适宜。
这样的泵体铸件，不仅要用厚壁金属型，提高铁水冷却速度还要用大冒口强力补缩，同时，泵体铸件顶部完全是冒口，浇注时型腔内的渣子和气体可以充分排出到冒口之中，从而保证了这种高技术要求泵体铸件的质量。
该泵体铸件的生产实践说明，厚壁大件即使满足传统理论所述的无冒口铸造条件，无冒口铸造工艺也不一定适用。泵体铸件某一方向尺寸较大，泵体铸件在凝固过程中即是同时发生收缩和膨胀，膨胀的作用不一定能够达到正在收缩而需要补缩的部位。石墨析出的膨胀力已经释放，后期)疑固收缩时得不到其他部位的补缩，就需要靠冒口来提供补缩否则泵体铸件内部就会产生收缩缺陷。
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