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球墨铸件的生产工艺和制造步骤

日期:2019-05-26 17:46点击:次
球墨铸件能通过各种热处理改变其性能,差不多已在所有主要工业部门中得到应用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。
  球墨铸件能通过各种热处理改变其性能,差不多已在所有主要工业部门中得到应用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。球墨铸件是应用十分广泛的铸铁材料,铸铁中的碳以石墨形态析出,若析出的石墨呈条片状时的铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈蠕虫状时的铸铁叫蠕墨铸铁、呈团絮状时的铸铁叫白口铸铁或码铁、而呈球状时的铸铁就叫球墨铸件。
  球墨铸件具有高强度的塑韧性,由于碳以球状存在于铸铁基体中,改善其对基体的割裂作用,球墨铸件的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点,现已广泛替代可锻铸铁及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。球墨铸件以其优良的性能,在使用中有时可以代替昂贵的铸钢和锻钢,在机械制造工业中得到广泛应用。
  在球墨铸件的铸造的过程中,很容易的产生增碳缺陷,但是就现在国内的球墨铸件的铸造水平很难的完全消失这种情况。这个问题也是很多球墨铸件生产企业不敢扩大自己生产规模的一个重要的原因。增碳缺陷产生的原因主要是泡沫材料含有碳,浇注时泡沫燃烧分解出游离碳,碳侵入钢水所致。经过试验,发现其增碳有一定的规律性,即铸件表面增碳,而心部几乎不增碳;内浇口附近不增碳,而离内浇口越远,增碳越严重。采取如下相应措施,可使铸件成分基本在工艺要求范围内。利用离内浇口越远,增碳越严重的特点,在离内浇口远端或在铸件的高点设置冒口,使先进入铸件的增碳污染严重的钢水进人冒口内,同时冒口还起到集渣、集气的作用。使用该工艺,可使铸件整体含碳量控制在工艺要求范围内。球墨铸件的密度非常重要,只要表面光洁,密度低,可带来增碳低和发气量少的好处。
  球墨铸件生产工艺:
  影响铸态球铁生产稳定性的因素很多,要稳定地生产球墨铸件,必须在生产中把握好以下几点:稳定的化学成分和铁液温度,准确的铁液量,合适的球化和孕育处理方法,以及可靠的炉前控制。
  一、设备选择
  1、熔炼设备选择:熔炼设备的选用先是在满足生产需要的前提下,遵循、低耗的原则。感应电炉的优点是:加热速度快,炉子的热效率较高,氧化烧损较轻,吸收气体较少。因此,用中频电炉熔炼,可避免增硫、磷问题,使铁水中P不大于0.07%、S不大于0.05%。
  2、球化包的确定:为了提高球化剂的吸收率,增加球化效果,球化处理包应比一般铁液包深。球化包的高度与直径之比确定为2:1。
  二、原材料选择
  1、炉料选择:球铁球化剂的加入效果条件是:高碳、低硅、大孕育量。为了稳定化学成分和有效地控制促进白口化元素和反球化元素,保证熔炼铁水的质量,选用张钢Z14生铁,其化学成分:C>3.3%,Si1.25%~1.60%,P≤0.06%,S≤0.04%。
  2、球化剂的选择:球化剂的选用应根据熔炼设备的不同,即出铁温度及铁液的纯净度(如含硫量、氧化程度等)而定。我国常用的是稀土镁硅铁球化剂,采用这种球化剂处理时,由于合金中含硅量较高,可显著降低镁处理时反应的剧烈程度。
  球墨铸件产品的优良品质并不是说说就能得到的,通过各方面综合考虑、分析、设计并达标之后,才有可能获得的球墨铸件。球墨铸件产品品质是如何做出来的。
  1、球墨铸件的设计工艺性,要求在对工件设计的时候应采用合理的佳方案,除了要根据工作条件和金属材料性能来确定铸件几何形状、尺寸大小外,还从铸造合金和铸造工艺特性的角度来考虑设计的合理性,避免生产过程中出现各种不良现象。
  2、产品的铸造工艺,同样需要结合材料的特性和生产条件,产品结构、尺寸大小和重量予以确定,是采用哪种方式为合适。
  3、原料的正确选用和质量保障,球墨铸件生产中除了要用到相应的生铁原料外,还要有球化剂、炉料、耐火材料、燃料、溶剂、变质剂、铸造砂、型砂粘接剂、涂料等其他材料,每一种都得谨慎挑选,不允许有任何的疏忽大意。
  4、操作人员的能力,这也是影响球墨铸件品质的重要因素之一,平时应该加强生产技术人员的培训,提高铸造。
  5、整个企业的生产管理,确保每一个工作流程都能做到位,排除不利因素的发生。
  球墨铸件的制造步骤
  (一)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。
  (二)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。
  (三)进行球化处理,即往铁液中添加球化剂。
  (四)加入孕育剂进行孕育处理。
  (五)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。
  (六)进行热处理。
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