球墨铸铁的组织和性能:
球墨铸铁除铁外的化学成分通常为:含碳量3.6~3.8,含硅量2.0~3.0含锰、磷、硫总量不超过1.5%和适量的稀土、镁等球化剂。球墨铸铁件还可以通过合金化和热处理,进一步提高强高硬、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性等各项性能。
1.组织:球墨铸铁里的碳以球形石墨形态存在于铸铁基体中。根据基体组织的不同,常用的球墨铸铁分为三种类型:铁素体球铁、铁素体一珠光体球铁及珠光体球铁。
2.性能:球墨铸铁的力学性能是由其基体组织决定的。在球铁中,石墨结晶成球状,对基体的割裂作用减小,基体强度的利用率高达(70~90)%,抗拉强度不仅高于灰铸铁,甚至还高于碳钢,σb=(400~600)MPa,σs=(300~400)MPa。屈强比σs/σb为0.7~0.8,比钢高40%左右。塑性、韧性比灰口铸铁大大提高,δ=(1.5~10)%,经热处理最高可达δ=(20~25)%。球墨铸铁还具有良好的铸造性能、减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性等。甚至在某些性能方面可与锻钢相媲美,如疲劳强度大致与中碳钢相似,耐磨性优于表面淬火钢等。此外,球铁还可进行各种热处理,使其力学性能提高。因此,球铁一出现就迅猛发展。它可代替部分钢作较重要的零件,对实现以铁代钢、以铸代锻起重要的作用,具有较大的经济效益。
根据大型优质球铁铸件稳定生产的工艺特点,分析国内造型材料市场,常规产品供大于求,而适用于大型球墨铸铁件稳定生产的功能个性化产品却比较少见,而大多数球墨铸铁件铸造厂,只能选用常规产品加严格的工艺管控来进行生产,避免了会出现这样那样的质量问题,这些问题主要有:
(1)根据市场调研,我国生产中大型球墨铸件的公司,大多采用传统型自硬呋喃砂工艺,树脂和磺酸固化剂加入量较多,而使用的涂料又没有屏蔽功能,固化剂中的硫(S)往往会渗入到铸件表层,与Mg化合成MgS,使Mg失去球化作用,导致铸件产生球化不良铸造缺陷。
(2)球墨铸铁件冷却凝固过程是收缩、膨胀、再收缩的过程,特别是在凝固后期,未凝固的液相被相互搭接的晶粒或枝晶网络分割成许多孤立的小熔池,使液态补缩比较困难。如果应用传统型冒口,包括保温冒口和保温发热冒口,补缩效果难以保证,甚至还会出现干扰凝固顺序,冒口区局部过热而出现新的质量问题。
(3)造型材料供应商对大型球墨铸铁件的公司和工厂,特别是对工艺技术力量相对薄弱的生产厂,缺少量身裁衣的一对一的技术指导,尤其是按产品要求、工艺设备、装备和员工习惯的不同,没有能设计和生产适宜的造型和补缩材料。更有甚者,一些无生产许可证、无环保设施、无质量保证体系的家庭作坊,以牺牲环境和操作人身体健康为代价,生产“三无”产品,扰乱造型材料市场。一些铸造厂贪图其价格便宜,使用后工艺极不稳定,很难管控,铸件质量时好时差,废品则居高不下,生产成本不降反升。
泊头市东建铸造有限责任公司(http://www.dongjianzhuzao.com)阀门铸件、大型阀门铸件、重型阀门铸件、铸造设计年生产能力2.1万吨,铸造单件能力达到100吨,现有职工180人。
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