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球墨鑄鐵的制造步驟和缺陷改進方案

日期:2019-08-16 23:23點擊:次
球墨鑄鐵的強度和鑄鋼的強度是可比的。球墨鑄鐵具有高的屈服強度,其屈服強度低為40k,而鑄鋼的屈服強度隻有36k。
  球墨鑄鐵的強度和鑄鋼的強度是可比的。球墨鑄鐵具有高的屈服強度,其屈服強度低為40k,而鑄鋼的屈服強度隻有36k。在大部分市政應用領域,如:水、鹽水、蒸汽等,球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗氧化性都超過鑄鋼。由于球墨鑄鐵的球狀石墨微觀結構,在減弱振動能力方面,球墨鑄鐵優于鑄鋼,因此加有利于降低應力。選擇球墨鑄鐵的一個重要的原因在于球墨鑄鐵比鑄鋼成本低。球墨鑄鐵的低成本使得這種材料加受歡迎,鑄造效率高,也較少了球墨鑄鐵的機加工成本。
  球墨鑄鐵在經曆落紗之後,需要對鑄件進行清理,這是鑄造工序中的重要一步,鑄件清理是否科學合理,對于鑄件的表面質量有很大的影響。鑄件的清理,是将落砂後的鑄件清除掉本體以外的多餘部分,并打磨精整鑄件内外表面的過程。主要工作有清除型芯和芯鐵,切除澆口、冒口、拉筋和增肉,清除鑄件黏砂和表面異物,鏟磨割筋、披縫和毛刺等凸出物,以及打磨和精整鑄件表面等。
  球墨鑄鐵不僅具有遠遠超過灰鑄鐵的力學性能,而且同樣也具有灰鑄鐵的一系列優點,如良好的鑄造性、減摩性、切削加工性及低的缺IZl敏感性等,甚至在某些性能方面可與鍛鋼相媲美,如疲勞強度大緻與中碳鋼相近,耐磨性優于表面淬火鋼等。此外,球墨鑄鐵還可适應各種熱處理,使其力學性能提高到高的水平。
  球墨鑄鐵的分類方法:
  一、按斷口顔色分:
  1、灰鑄鐵這種鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀态的片狀石墨形式存在,其斷口呈暗灰色,有一定的力學性能和良好的被切削性能,普遍應用于工業中。
  2、白口鑄鐵白口鑄鐵是組織中完全沒有或幾乎完全沒有石墨的一種鐵碳合金,其斷口呈白亮色,硬而脆,不能進行切削加工,很少在工業上直接用來制作機械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性,又稱激冷鑄鐵或冷硬鑄鐵。
  3、麻口鑄鐵麻口鑄鐵是介于白口鑄鐵和灰鑄鐵之間的一種鑄鐵,其斷口呈灰白相間的麻點狀,性能不好,極少應用。
  二、按化學成分分:
  1、普通鑄鐵是指不含任何合金元素的鑄鐵,如灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等。
  2、合金鑄鐵是在普通鑄鐵内加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配制的一種高級鑄鐵。如各種耐蝕、耐熱、耐磨的特殊性能鑄鐵。
  球墨鑄鐵的制造步驟
  (一)嚴格要求化學成分,對原鐵液要求的碳矽含量比灰鑄鐵高,降低球墨鑄鐵中錳,磷,硫的含量。
  (二)鐵液出爐溫度比灰鑄鐵高,以補償球化,孕育處理時鐵液溫度的損失。
  (三)進行球化處理,即往鐵液中添加球化劑。
  (四)加入孕育劑進行孕育處理。
  (五)球墨鑄鐵流動性較差,收縮較大,因此需要較高的澆注溫度及較大的澆注系統尺寸,合理應用冒口,冷鐵,采用順序凝固原則。
  (六)進行熱處理。
  生産球墨鑄鐵時夾渣是最常見的缺陷,夾渣缺陷嚴重影響鑄件的力學性能,特别是韌性和屈服強度,導緻承壓部位發生滲漏。造成球墨鑄鐵夾渣缺陷的原因以及改進方案。
  一、缺陷原因分析
  (1)熔煉或球化處理後,加入的熔劑和形成的熔渣在澆注時随金屬液一起注入型腔。
  (2)金屬液在澆注過程中鎂、稀土、矽、錳、鐵等二次氧化,産生的金屬氧化物和硫化物、遊離石墨等上浮到鑄件上表面或滞留在鑄件内的死角和砂芯下表面等處。
  (3)由于含硫量過高,使金屬液含有大量硫化物,澆注後在鑄件内部形成渣。
  (4)金屬液中各組元(碳、錳、硫、矽、鋁、钛)之間或這些組元與氮、氧之間發生化學反應,其氧化物與爐襯、包襯、砂型壁或塗料之間發生界面反應形成夾渣。
  二、改進方案
  (1)熔煉時對原材料進行分揀,保證幹燥、清潔、無鏽蝕。
  (2)提高鐵液出爐溫度和球化處理溫度,對澆包進行充分烘烤。
  (3)金屬液在澆包内應靜置一段時間,以利于渣上浮。
  (4)降低原鐵液含硫量,在保證球化前提下,盡可能減少球墨鑄鐵的殘留鎂含量。
  (5)澆注系統改進。為保證鐵液在充填型腔的過程中平穩、流暢,按大孔出流理論對澆注系統進行了改進。采用開放式澆注系統,通過增大進流截面降低進流速度。鑄件整體分散進流,快速充型,保證澆口杯、直澆道及時充滿。
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