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球墨铸铁件的缺点处理
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球墨铸铁件的缺点处理
添加时间:2019-03-19
球墨铸铁件的缺点处理
球铁是近40年来我国发展起来的重要铸造金属材料。因为球状石墨造成的应力集中小,对基体的割裂作用也较小,故球铁的抗拉强度,塑性和韧性均高于其他铸铁。与相应组织的钢比较,塑性低于钢,疲劳强度接近一般中碳钢,屈强比可达0 7~0 8,几乎是一般碳钢的2倍,而本钱比钢低,因此其使用日趋广泛。

当然,球铁也不是完美无瑕的,它除了会发生一般的铸造缺点外,还会发生一些特有的缺点,如缩松、夹渣、皮下气孔、球化不良及衰退等。这些缺点影响铸件功用,使铸件废品率增高。为了避免这些缺点的发生,有必要对其进行剖析而且精密铸造,总结出各种影响要素,提出避免办法,才干有用下降缺点的发生,进步铸件的力学功用及出产效益。本文将评论球铁件的首要常见缺点:缩孔、缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。

1 缩孔缩松

1.1影响要素

(1)碳当量:进步碳量,增大了石墨化胀大,可削减缩孔缩松。此外,进步碳当量还可进步球铁的流动性,有利于补缩。出产优质铸件的经历公式为C%+1/7Si%>3 9%。但进步碳当量时,不该使铸件发生石墨漂浮等其他缺点。

(2)磷:铁液中含磷量偏高,使凝结范围扩展,一起低熔点磷共晶在最后凝结时得不到补给,以及使铸件外壳变弱,因此有增大缩孔、缩松发生的倾向。一般工厂操控含磷量小于0 08%。

(3)稀土和镁:稀土剩余量过高会恶化石墨形状,下降球化率,因此稀土含量不宜太高。而镁又是一个激烈稳定碳化物的元素,阻碍石墨化。由此可见,剩余镁量及剩余稀土量会添加球铁的白口倾向,使石墨胀大减小,故当它们的含量较高时,亦会添加缩孔、缩松倾向。

(4)壁厚:当铸件外表构成硬壳以后,内部的金属液温度越高,液态缩短就越大,则缩孔、缩松的容积不仅绝对值添加,其相对值也添加。别的,若壁厚变化太忽然,孤立的厚断面得不到补缩,使发生缩孔缩松倾向增大。

(5)温度:浇注温度高,有利于补缩,但太高会添加液态缩短量,对消除缩孔、缩松晦气,所以应根据具体情况合理挑选浇注温度,一般以1300~1350℃为宜。

(6)砂型的紧实度:若砂型的紧实度太低或不均匀,致使浇注后在金属静压力或胀大力的作用下,发生型腔扩展的现象,致使本来的金属不够补缩而导致铸件发生缩孔缩松。

(7)浇冒口及冷铁:若浇注体系、冒口和冷铁设置不妥,不能确保金属液次序凝结;别的,冒口的数量、巨细以及与铸件的连接当否,将影响冒口的补缩效果。

1.2 避免办法

(1)操控铁液成分:坚持较高的碳当量(>3 9%);尽量下降磷含量(<0 08%);下降残留镁量(<0 07%);采用稀土镁合金来处理,稀土氧化物剩余量操控在0 02%~0 04%。

(2)工艺规划要确保铸件在凝结中能从冒口不断地补充高温金属液,冒口的尺寸和数量要恰当,力求做到次序凝结。

(3)必要时采用冷铁与补贴来改动铸件的温度分布,以利于次序凝结。

(4)浇注温度应在1300~1350℃,一包铁液的浇注时刻不该超过25min,以免发生球化衰退。

(5)进步砂型的紧实度,一般不低于90;撞砂均匀,含水率不宜过高,确保铸型有满足的刚度。

2 夹渣

2 .1 影响要素

(1)硅:硅的氧化物也是夹渣的首要组成部分,因此尽可能下降含硅量。

(2)硫:铁液中的硫化物是球铁件构成夹渣缺点的首要原因之一。硫化物的熔点比铁液熔点低,在铁液凝结过程中,硫化物将从铁液中分出,增大了铁液的粘度,使铁液中的熔渣或金属氧化物等不易上浮。因此铁液中硫含量太高时,铸件易发生夹渣。球墨铸铁原铁液含硫量应操控在0 06%以下,当它在0 09%~0 135%时,铸铁夹渣缺点会急剧添加。

(3)稀土和镁:近年来研讨认为夹渣首要是因为镁、稀土等元素氧化而致,因此剩余镁和稀土不该太高。

(4)浇注温度:浇注温度太低时,金属液内的金属氧化物等因金属液的粘度太高,不易上浮至外表而残留在金属液内; 温度太高时,金属液外表的熔渣变得太淡薄,不易自液体外表去除,往往随金属液流入型内。而实践出产中,浇注温度太低是引起夹渣的首要原因之一。此外,浇注温度的选取还应考虑碳、硅含量的联系。

(5)浇注体系:浇注体系规划应合理,具有挡渣功用,使金属液能平稳地充填铸型,力求避免飞溅及紊流。

(6)型砂:若型砂外表粘附有多余的砂子或涂料,它们可与金属液中的氧化物合成熔渣,导致夹渣发生;砂型的紧实度不均匀,紧实度低的型壁外表简单被金属液侵蚀和构成低熔点的化合物,导致铸件发生夹渣。

2.2 避免办法

(1)操控铁液成分:尽量下降铁液中的含硫量(<0 06%),适量加入稀土合金(0 1%~0 2%)以净化铁液,尽可能下降含硅量和残镁量。

(2)熔炼工艺:要尽量进步金属液的出炉温度,适宜的冷静,以利于非金属夹杂物的上浮、聚集。扒洁净铁液外表的渣子,铁液外表应放掩盖剂(珍珠岩、草木灰等),避免铁液氧化。挑选适宜的浇注温度,最好不低于1350℃。

(3)浇注体系要使铁液流动平稳,应设有集渣包和挡渣设备(如滤渣网等),避免直浇道冲砂。

(4)铸型紧实度应均匀,强度满足;合箱时应吹净铸型中的砂子。

3 石墨漂浮

3. 1 影响要素

(1)碳当量:碳当量过高,致使铁液在高温时就分出很多石墨。因为石墨的密度比铁液小,在镁蒸汽的带动下,使石墨漂浮到铸件上部。碳当量越高,石墨漂浮现象越严重。应当指出,碳当量太高是发生石墨漂浮的首要原因,但不是唯一原因,铸件巨细、壁厚也是影响石墨漂浮的重要要素。

(2)硅:在碳当量不变的条件下,恰当下降含硅量,有助于下降发生石墨漂浮的倾向。

(3)稀土:稀土含量过少时,碳在铁液中的溶解度会下降,铁液将分出很多石墨,加剧石墨漂浮。

(4)球化温度与孕育温度:为了进步镁及稀土元素的吸收率,国内实验研讨表明,球化处理时最恰当的铁液温度是1380~1450℃。在此温度区间,随着温度升高,镁和稀土的吸收率添加。

(5)浇注温度:一般情况下,浇注温度越高,呈现石墨漂浮的倾向越大,这是因为铸件长时刻处于液态有利于石墨的分出。A.P.Druschitz与W.W.Chaput研讨发现,若缩短凝结时刻,随着浇注温度升高,石墨漂浮倾向下降。

(6)滞留时刻:孕育处理后至浇注完毕之间的停留时刻太长,为石墨的分出供给了条件,一般这段时刻应操控在10min以内。

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