球墨铸铁加工件其实质就是球墨铸铁管,因球墨铸铁管有铁的本质、钢的性能,所以有此叫法。球墨铸铁管中石墨是以球状形态存在的,一般石墨的大小为6-7级。质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级,球化率≥80%,因而材料本身的机械性能得到了较好改善,具有铁的本质、钢的性能。退火以后的球墨铸铁管,其金相组织为铁素体加少量珠光体,机械性能良好,所以又叫铸铁钢管。
球墨铸铁管是铸铁管的一种。质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级(球化率≥80%),因而材料本身的机械性
能得到了较好的改善,具有铁的本质、钢的性能。退火后的球墨铸铁管,其金相组织为铁素体加少量珠光体,机械性能良好,防腐性能优异、延展性能好,密封效果好,安装简易、主要用于市政、工矿企业给水、输气,输油等。
球墨铸铁加工件特点:具有铁的本质、钢的性能、防腐性能优异、延展性能好、安装简易,主要用于市政工矿企业给水、输气等。
球墨铸件操作流程同常规热处理
<一>、球墨铸铁件的操作流程
球墨铸铁件造型操作流程在铸造上是十分讲究的,造型工属于技术工种。
放箱:操作者把砂箱吊放到模具型板上,要注意砂箱的圆、方衬套的方向是否正确、砂箱衬套是否齐全,安排人员进行检查,杜绝圆、方衬套的方向错误和无砂箱衬套进行生产。并检查砂箱的箱口是否平整,不得有跑火铁水在箱口上,如果有要用砂轮机修磨平整后再使用,砂箱要放置到位,与型板平面结合。
准备:操作者把浇冒口、冷铁、芯铁、活块等安放到模样和芯盒的正确位置。把浇冒口棒上的粘砂去除,并检查浇冒口棒的定位部分是否合格。检查冷铁表面是否有严重锈蚀,若有要对冷铁进行抛丸处理后再进行使用。
灌砂:操作者开动连续式混砂机,开始的型砂要放到地面上,不得放入砂箱和芯盒内(放入会造成该部分砂子不固化),操作时操作者要戴手套操作,因为固化剂对皮肤有较强的腐蚀性。操作者要用木棒或其他工具对砂箱和芯盒内的砂子进行紧实,不得有严重的松砂现象,型砂灌满砂箱和芯盒时用刮板把型砂刮平。进行灌下一砂箱和芯盒时用容器接住混砂机放出的型砂,以免造成成本浪费。
扎砂型气眼:上箱扎气眼时,用Φ3~5㎜圆型气眼针进行扎气眼,不要扎到模具的上表面,气眼针与模具上表面距离30~40㎜为宜,在模样的芯头部分再用Φ8~12㎜气眼针扎到芯头表面,用作砂芯出气用,气眼的排列按间隔40~60㎜进行均布。下箱扎气眼时,气眼的大小、排列同上箱一样,气眼的深度控制在距离模样表面50~70㎜的距离为宜。注意深度不要扎到模样的工作表面,以免造成铁水跑火、沉底等铸造缺陷。
取出浇冒口和活块:待型砂基本固化时把浇冒口和活块取出。
混砂机清空:每一轮混砂结束时,操作者要对混砂机进行清空操作,否者会造成型砂固化在混砂机里面,下次开机时机器无法开动和造成混砂机故障。
手工起砂芯时要注意不要用木锤猛烈砸击芯盒的边缘,以防砸坏芯盒。注意不要进行强制起模,不要当天的砂型、砂芯第二天进行起模操作。从砂型中把模具和芯盒上的活块取出,再放置到模具和芯盒的正确位置,不得乱丢乱放。砂型、砂芯要平稳放置,上下砂型中间要用木板或其他东西垫起叠放。若砂型有掉砂或其他缺陷时,要尽可能的用专门的修补膏进行修补,费型吊到专门的区域放置,不得乱堆乱放。有砂箱衬套掉时,用正确的衬套进行安放到位。
下一轮工作的准备:把型板、模具和芯盒上的浮砂和砂块进行清理干净,检查活块、模具和芯盒是否正确、到位,若砂型有粘砂现象时,要进行喷附脱模剂。
铸件检测时取样按熔炼过程控制成分的要求,将代表炉子熔炼状况的铁水浇入专用的铸型内,以获取白口园片、针状试样、金相试块、热分析试样和试棒或基尔试块,从球墨铸铁的铁水取得的试样比铸体上取得的更能代表铁水的平均成分,但必须彻底清除熔渣、氧化皮和夹杂物。重量等于或小于200克的试样,实际上供分析用的仅是其屮一小部分(光谱分析约5毫克),但它必须具有许多吨铁水的特性。
<二>、球墨铸铁的常规热处理
1、退火处理
若要提高球墨铸铁的韧性可采用退火处理。球墨铸铁在铸造过程中比普通灰口铸铁的白口倾向大,内应力也较大,球墨铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体。为提高球墨铸铁件的延性或韧性,可将球墨铸铁件重新加热到900~950℃并保温足够时间进行高温退火,再炉冷到600℃出炉变冷。在此过程中基体中的渗碳体会分解出石墨,奥氏体中会析出石墨,这些石墨集聚于原球状石墨周围,基体则全转换为铁素体,从而提高球墨铸铁的韧性。若铸态组织由(铁素体+珠光体)为基体+球状石墨组成,那么只需将球墨铸铁件重新加热到700~760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷,就能将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨来提高其韧性。
2、正火处理
若要提高球墨铸铁强度可采用正火处理。球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850~900℃温度,原铁素体及珠光体转换为奥氏体,并有部分球状石墨溶解于奥氏体,经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体,从而提高球墨铸铁件的强度。
3、淬火加低温回火处理
若要提高球墨铸铁的硬度可采用淬火并低温回火的方法。当球墨铸铁用作轴承等零件时往往需要比较高的硬度,此时可将球墨铸铁件淬火并低温回火处理。具体工艺是:将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度,保温让原基体组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火,后经250~350℃加热保温回火,原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织,原球状石墨形态不变。处理后的球墨铸铁件具有较高的硬度和一定韧性,同时还保留了石墨的润滑性能。
4、调质处理
若要提高球墨铸铁综合力学性能可采用调质处理。当球墨铸铁件用作为轴类件,如柴油机的曲轴、连杆,要求强度高同时韧性较好的综合力学性能,此时可对球墨铸铁件进行调质处理。具体工艺是:将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度保温让基体组织奥氏体化,再在油或熔盐中冷却实现淬火,后经500~600℃的高温回火,获得回火索氏体组织(一般尚有少量碎块状的铁素体),原球状石墨形态不变。处理后强度、韧性匹配良好,适应于轴类件的工作条件。
5、等温淬火处理
若要获得较高强度的球墨铸铁可采用等温淬火处理。球墨铸铁等温淬火处理目的在于让球墨铸铁件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织,强度极限可超过1100MPa,冲击韧度αk≥32J。处理工艺是:将球墨铸铁件加热到830~870℃温度保温使基体奥氏体化后,投入280~350℃的熔盐中保温,让奥氏体部分转变为下贝氏体,原球状石墨不变,从而获得比较高强度的球墨铸铁。
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