灰铁机械配件材料的加工工艺性能主要有:铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。所以,材料的工艺性能也是选材的重要依据之一。
(1)铸造性能:一般是指熔点低、结晶温度范围小的合金才具有良好的铸造性能。如:合金中共晶成分铸造性好。
(2)压力加工性能:是指钢材承受冷热变形的能力。冷变形性能好的标志是成型性良好、加工表面质量高,不易产生裂纹;而热变形性能好的标志是接受热变形的能力好,可变形的温度范围大及热脆倾向小等。
(3)切削加工性能:刀具的磨损、动力消耗及零件表面光洁度等是评定金属材料切削加工性能好坏的标志,也是合理选择材料的重要依据之一。
(4)可焊性:衡量材料焊接性能的优劣是以焊缝区强度不低于基体金属和不产生裂纹为标志。
(5)热处理:是指钢材在热处理过程中所表现的行为。
薄壁高强度灰铸铁的熔铸技术
汽车轻量化推动了材料加工新技术在汽车工业的应用,也极大地促进了与汽车轻量化需求相对应的传统材料加工技术(包括:材料制备、塑性成形、铸造、连接和表面处理案正在不断地得到改进和完善。为在提高汽车动力性能的同时降低能耗、减少废弃污染物的排放,要求中小型发动机灰铸铁缸体和缸盖铸件强度高、壁厚薄、尺寸精度高、结构复杂、内外表面质量要求严,其生产技术近年来一直受到国内外铸造界的关注,并从其材质、工艺和装备等方面采取综合措施。就提高材质冶金质量而言,主要措施有:
(1)获得高温、成分稳定的铁液,现采用冲天炉一感应电炉熔炼较为普遍。双联熔炼对冲天炉铁液除要求化学成分合格外,温度应达到1500℃,以利获得纯净的铁液。与单一冲天炉熔炼相比,双联熔炼适合于大批量连续生产,有利于铁液供求平衡,且成分稳定均匀,便于合金化,成本较低;但其不足之处是铁液白口倾向较大,应控制熔炼温度,不宜长时间高温(1500℃)保温,以免加剧C的烧损,增大铁液的白口和收缩倾向。
近年来,采用感应电炉熔炼合成铸铁,用于高强度灰铸铁件缸体、缸盖生产的企业逐渐增多。实践表明,这种采用废钢增C的熔炼方式使得铁液的纯净度提高,增碳剂促进石墨化效果明显,组织细化、均匀。不仅使铸铁强度得到提高,同时还保持了良好的铸造工艺性能,使铸件收缩倾向不致于加剧。
(2)低合金化对CE控制在3.9%~4.2%的高强度灰铁铸件(HT250、HT300、HT350)是有利的,一般可适量添加Cr、Cu、Sn、Mo、Ni等元素。但合金元素的加入量受到是否增加渗漏、影响机械加工性能以及增加成本幅度等因素的影响和制约。
(3)实施有效的孕育,在高CE条件下,如何根据铸铁件的需求和生产条件选择合适的孕育剂和简便、可靠的孕育方法是至关重要的。采用特殊的SiFe孕育剂比普通孕育用的SiFe加入量少,且消除白口能力强,不增加共晶团数,所以铸件产生缩松的危险性小。此外,对于采用感应电炉熔炼高强度灰铸铁,ω(S)量必须控制在0.06%~0.12%,以改善孕育效果、石墨形态和切削性能。生产合成铸铁时应选用经高温处理的石墨化增碳剂,它不会含杂质(S、N、H等),形成部分晶体化的C。选用好的增碳剂不仅能够保持稳定高效的增C效率,而且有极强的形核特性,在后续的孕育过程中更能有效地形核,获得更好的石墨形态。
(4)充分重视炉料中的微量元素可能给铁液带来的影响,有些微量元素残留在铁液中有时会造成白口倾向过大,出现大量铸造缺陷或降低力学性能和机加工性能。这些微量元素有的来源于生铁,有的来源于废钢。伴随着轻量化、高强度、高加工性的不断推进,钢铁制品更为多样化,经各种表面处理的钢板有增加的倾向,因而使铸造用废钢的质量日益恶化。随着废钢用量的增加,其相应所含的Zn、Pb、Cr、Mn、Ti、Al、B等元素可能给铸件带来不良影响。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、球墨铸件、减速机轴、机械加工、龙门铣床加工等业务。