球墨铸件的注意事项
1.加入孕育剂进行孕育处理
2.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
3.进行热处理
4.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
5.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
6.进行球化处理,即往铁液中添加球化剂
球墨铸件的防腐直接关系到管道的长期的使用性和性,因此是衡量管网技术及运行状况的一个重要指标。因铸铁中存在石墨,球墨铸件中的石墨以球状形式存在,并不影响基体材料的力学和机械性能,但据10个典型城市结果显示,我国城镇供水管网静漏失率达到12~13%,远远超过了要求城市漏失率控制在6%以下的标准,所以管道防腐一直是我们当前一个热门的课题。
球墨铸铁件热处理过程的特点和消失模缸体生产技术
<一>、球墨铸铁热处理过程的特点
球墨铸铁由于具有良好的强韧性,因而作为结构材料已得到广泛的应用。近十余年来,马氏体基体球墨铸铁、贝氏体基体球墨铸铁及马氏体一贝氏体基体球墨铸铁作为耐磨材料也已被广泛应用于磨球、衬板、锤头及过流部件等耐磨件。因此,球墨铸铁热处理已成为提高这些耐磨件寿命的重要途径。
球墨铸铁件热处理与钢的热处理基本相似,但由于有石墨相的存在,而且其含硅量较高,因此,又有它本身的特点。
(1)球墨铸铁是多元合金,主要是铁一碳一硅当、元素,因此,可以近似用Fe-C-Si三元合金相图来研究其固态相变过程。与钢不同,球墨铸铁共析转变是发生在一个相当宽的温度范围内,拦日之个温度范围内同时存在着铁素体、奥氏体和石墨(或渗碳体)三相的稳定(或介稳定)平衡。在马氏体转变的各个不同温度不铁素体和奥氏体有不同的含碳量,所以,控制不同的加热温度和保温时间,淬火(正火)后可以获得不同比例的铁素体和马氏体(珠光体),从而可以大幅度调整球墨铸铁的力学性能。需要指出,在这个温度区间加热所得到的铁素体,其冷却后的形态多为条块状、破碎状和网状,与通常的牛眼状铁素体不同。这种形态的铁素体有利于塑性和韧性的提高。
(2)球墨铸铁化学成分对其临界温度有很大的影响。由于对球墨铸件性能要求不同,其含硅量的变化也较大,而硅对临界温度范围的影响是很大的。一般来讲,含硅量提高1%可提高共析转变的上临界点约40℃,可提高其下临界点约30℃。由此可见:在加热时,硅对上临界点的影响比下临界点的影响为大,同时硅也促使共析转变的临界温度范围变宽。而锰却降低共析转变稳定,锰含量增加100,加热时临界点降低15~18℃,冷却时临界点降低40~50℃。对于普通球墨铸铁与马氏体球墨铸铁,由于锰含量控制较低,故锰对共析转变临界温度的影响可忽略不计。但对以硅、锰为主要合金元素的贝氏体球墨铸铁,锰的影响不可忽略。
(3)在热处理过程中,球状石墨作为球铁中的一个相,也参与相变过程。石墨的存在相当于一个“贮碳库”,在加热时,球状石墨表面的碳会部分溶入奥氏体中,供应其平衡所必需的碳量,加热温度愈高,球状石墨溶入奥氏体的碳量愈高,故可以通过控制加热温度来控制奥氏体的含碳量。淬火冷却后可以得到含碳量不同的马氏体。而奥氏体化后的球墨铸铁在共析转变温度以下缓慢冷却时又会析出石墨,或沉积在原有石墨表面上,或形成退火石墨。如冷却速度较快时,其将沿奥氏体晶界析出网状渗碳体。
从上述球墨铸铁热处理相变特点来看,热处理时加热温度的选择是相当重要的。由于球墨铸铁含硅量较高,其共析转变临界温度较高,同时石墨的导热性较差,故石墨向奥氏体中的溶解较渗碳体困难。因此,球墨铸铁热处理时,加热温度较高,保温时间也较长。随着奥氏体化温度的提高,奥氏体含碳量增加,如图3所示。而随着奥氏体化温度增高奥氏体溶碳量增加,则淬火冷却后残余奥氏体数量也较多。球墨铸铁在不同加热温度下淬火,经过250℃回火后其硬度和冲击韧性,随着奥氏体化温度升高,其硬度趋向提高,冲击韧性趋向降低。不过奥氏体化温度进一步提高,其硬度增高与冲击韧性降低的趋势则趋向缓和。
<二>、消失模技术用于发动机缸体生产
1980年初消失模技术引起发达国家各汽车厂家的关注和兴趣,美国、口本和欧洲各国相继投入资金研究与开发,并在汽车铸件的大批量生产上成功应用。消失模铸造技术特别适合于缸体、缸盖、进排气歧管等形状复杂、需要砂芯成型的汽车铸件。在运用传统工艺生产这类铸件时,制芯和清理都需要花费时间与成本,然而消失模铸造可以不要砂芯就能够铸造出所需铸件,同时也简化了清理,降低企业负担。目前最为成熟的消失模铸造工艺是用于汽车铸件的批量生产,所生产的产品有铝合金铸件(如进气歧管、缸体、缸盖等)和铸铁件、球墨铸铁件(如曲轴、缸体、缸盖、变速器壳体、排气管等)。
美国是消失模铸造技术在缸体中应用比较广泛和成熟的国家。美国通用汽车公司在1985年试制了2L、4L型铝合金发动机缸盖并取得成功。1990年通用汽车公司在Saturn建成生产铝合金4缸缸体全自动EPC生产线。2001年美国通用汽车公司所属的用于生产6缸缸体的SMCO消失模生产线正式投产,标志着美国EPC技术得到巩固和发展。欧洲在1979年前后开始了EPC技术的研究,法国雪铁龙公司开发了一条运用消失模铸造方法每小时生产120个铸铁发动机缸体自动化生产线。德国大众公司投资2000万美元建造了4缸铝合金缸体生产线。我国的EPC技术在近10年获得较快发展。如长沙发动机总厂1996年引进意大利法塔公司全套制模和造型浇注生产线,生产铝合金缸体、缸盖铸件。目前国内受制于消失模铸造工艺的关键技术,大批量生产汽车铸件的厂家还很少,与国外的差距显而易见。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机齿轮、机械加工、端面铣床加工等业务。