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厚大断面铸态铁素体球墨铸铁件的质量控制技术

1.化学成份的控制

1)C、Si、CE的选择

由于球状石墨对基体的削弱作用很小,故球墨铸铁中石墨数量的多少,对力学性能的影响不显著,当含碳量在3.2%~3.8%范围内变化时,对力学性能无明显的影响。所以过程中确定碳硅含量时,主要考虑保证铸造性能,将碳当量选择在共晶成分左右。具有共晶成分的铁液的流动性能***1好,形成集中缩孔的倾向大,铸造用蒙古砂市场价,铸件组织的致密度高。但碳当量过高时,容易产生石墨漂浮的同时,一定程度上对球化有影响,主要表现在要求的残余Mg量高。使铸铁中夹杂物的数量增多,降低铸铁性能。

硅球墨铸铁中使铁素体增加的作用比灰铸铁大,所以硅含量的高低,直接影响球墨铸铁基体中的铁素体量。硅在球墨铸铁中对性能的影响很大,主要表现在硅对基体的固溶强化作用的同时,硅能细化石墨,提高石墨球的圆整度。所以球铁中的硅含量的提高,很大程度上提高强度指标,降低韧性。球墨铸铁经过球化处理过的铁液有较大的结晶过冷和形成白口倾向,硅能够减少这种倾向。但是硅量控制过高,大断面球铁中促使碎块状石墨的生成,黎城铸造用蒙古砂,降低铸件的力学性能。资料显示,球墨铸铁中硅以孕育的方式加入,一定程度上提***。

根据上述分析,从改善铸造性能的角度出发,铁水的碳当量选在共晶点附近***1好,此时铁水的流动性***1好,集中缩孔倾向较大,易于补缩等。但碳当量过高会引起石墨漂浮,石墨漂浮层的厚度会随着碳当量的增加而加厚。应当指出,碳当量太高是产生石墨漂浮的主要原因,但不是唯1的原因,铸件大小、壁厚、浇注温度也是一些重要因素。

碳当量、铸件壁厚和石墨漂浮三者的关系,显然铸件壁薄碳当量可以选择得高一些,不会出现石墨漂浮,相反厚大铸件的碳当量应当选得低些。总之碳当量上限以不出现石墨漂浮为原则,下限以不出现渗碳体,保证完***化为准,在这样的前提下,应尽可能提高碳当量以便获得致密的铸件。

2)锰(Mn)

锰在球墨铸铁中起的作用与灰铸铁不同。灰铸铁中,锰除了强化铁素体和稳定珠光体外,还能减少硫的危害作用。球墨铸铁中,球化元素具有很强的脱硫能力,锰不再具有这种作用。由于锰具有严重的正偏析倾向,往往富集于共晶团晶界处,促使形成晶间碳化物,显著降低球墨铸铁的韧性。对厚大断面球铁来说,锰的偏析倾向更严重。同时锰含量的提高,基体中的珠光体含量提高,所以提高了强度指标的同时,降低韧性。对高韧性球墨铸铁中锰含量控制应更严格。

因此,在原材料可能的情况下Mn越低越好。对与大型铸件锰的控制上限为Mn<0.3%。

3)磷:

磷在球墨铸铁中有严重的偏析倾向,易在晶界处形成磷共晶,严重降低球墨铸铁的韧性。磷还增大球墨铸铁的缩松倾向。当要求球墨铸铁有高的韧性时,应将磷控制在0.06%以下。

4)硫:

球墨铸铁中的硫与球化元素有很强的化合能力,生成硫化物和硫氧化物,不仅消耗球化剂,造成球化不稳定,而且还使夹杂物数量增多,球化衰1退速度加快。熔炼中硫涉入从增碳剂中,过程控制尽可能降低原材料中硫含量的同时,采取炉前脱硫措施。

用Re—Mg合金处理后,一般硫的残留量S<0.02% ,这对球化衰1退和硫化物夹渣都没有影响,当原铁水中的S>0.02%时,必须采用脱硫处理。

5)钼:

Mo提高了材料的高温强度和常温强度,由于的使用,容易形成一定量的珠光体和碳化物,降低韧性,对于有Mo合金化的球墨铸铁,材料规范要求Mo含量0.3~0.7%控制。

6)镁和稀土的含量

镁是主要的球化元素,稀土具有脱硫,中和反球化元素,对Mg具有保护作用,提高铁水的抗1衰1退能力。但是稀土元素是碳化物形成元素,因此在保证球化良好的情况下尽可能控制稀土的残留量。Re=0.01~0.04%,Mg=0.03~0.06%时可以保证球化。

根据上述分析计算,***终确定化学成份如下:

C:3.3-3.8%;Si:2.2-2.7%;Mn:<0.30%;S<0.02%;Re=0.01~0.04%;Mg=0.03~0.06%,Mo:0.3~0.7%

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覆膜砂厂家告诉您铸件热处理后容易变形,怎么办?

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合理的冷却方法

    金属淬火后冷却过程对变形的影响也是很重要的一个变形原因。热油淬火比冷油淬火变形小,一般控制在100±20℃。油的冷却能力对变形也是至关重要的。淬火的搅拌方式和速度均影响变形。金属热处理冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,附近的铸造用蒙古砂厂家,模具的变形也越大。可以在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷;采用分级冷却淬火能显著减少金属淬火时产生的热应力和组织应力,铸造用蒙古砂厂家,是减少一些形状较复杂工件变形的有效方法;对一些特别复杂或精度要求较高的工件,利用等温淬火能显著减少变形。

合理的零件结构

   金属热处理后在冷却过程中,总是薄的部分冷得快,厚的部分冷得慢。在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少工件厚薄悬殊,零件截面力求均匀,以减少过渡区因应力集中产生畸变和开裂倾向;工件应尽量保持结构与材料成分和组织的对称性,以减少由于冷却不均引起的畸变;工件应尽量避免尖锐棱角、沟槽等,在工件的厚薄交界处、台阶处要有圆角过渡;尽量减少工件上的孔、槽筋结构不对称;厚度不均匀零件采用预留加工量的方法。

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球铁件生产难点

此类铸件因断面厚大冷却缓慢,金属液体凝固时间长,铸件内部很容易产生缩松。

生产铁素体球墨铸铁时,为了获得较高的抗拉强度、屈服强度和延伸率,以往均要进行铁素体化热处理,热处理温度是根据铸态组织中是否存在游离渗碳体或珠光体,而采用900-950℃的高温热处理。但生产成本高,工艺复杂,生产周期长,给生产组织以及交货期带来非常大的困难,这就要求必须在铸态下获得铁素体基体。因此生产这种材料的难点主要有以下几方面:

a.铸件要进行指1定区域的射线探伤,如何解决铸件的内部缩松;

b.如何保证在铸态下获得铁素体基体90%以上;

c.如何使材料有足够的抗拉强度和屈服强度;

d.如何获得足够的延伸率(>18%),在合金化处理后,获得规定的延伸率;

c.采用***1优的合金化处理工艺。

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