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球化處理是球鐵生產的重要環節之蓋包法是針對沖入法存在的缺點進行改進而開發出來的一種球化處理方法。它的優點是減少鎂光、粉塵等污染、提高鎂的吸收率、能有效地提高球鐵的綜合性能等。 本試驗根據江鈴鑄造廠的技術要求,采用蓋包法球化處理工藝,分析論述了鑄態鐵素體硅鉬球墨鑄鐵制備工藝中的技術重點及難點,選取化學成分、球化劑及孕育劑種類、孕育劑加入量、鉬含量等參數進行試驗研究,有針對性地調整及優化,尋求佳的制備工藝參數,以穩定地生產出高性能鑄態鐵素體硅鉬球墨鑄鐵。在鑄鐵中,碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在,游離狀態的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格,基面中的原子間距142nm,原子間結合力較強;而兩基面間的面間距340nm,因基面間距較大,原子間結合力較弱,故結晶時易形成片狀結構,且強度、塑性和韌性極低,接近于零,硬度僅為3HBS。另外,在碳原子的四個價電子中,只有一個價電子參加到電子氣中去,這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 鑄鐵型材具有組織均勻致密;耐壓氣密性好;減磨性能強;表面質量光潔;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均勻;抗拉伸強度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機械性能優越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結合以及優良的抗疲勞性能。 空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置,在相應領域內替代砂型鑄件,這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔,截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置,其基本結構包括保溫爐、設置于爐口處的外結晶器、牽引設備組成,其特征在于在保溫爐內與外結晶器對應位置設置內結晶器。所述的內結晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術方案,與砂型鑄造相比,表現在機械性能提高,切削性能提高,表面光潔,加工余量小,可直接加工成閥體、齒輪泵外殼,液壓導向套等,比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產,基本有三種方式,種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產裝置,該裝置因生產的型材致密性差已被淘汰;第二種采用水平連鑄加內結晶器的生產裝置生產空心鑄鐵型材, 前面我們已討論過化合態的滲碳體,它若加熱到高溫,便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態的滲碳體只是一種亞穩定相,而游離態的石墨則是一種穩定相。試驗采用中頻感應電爐熔煉鐵液,鐵液主要化學成分范圍控制在3.3-3.5C%,2.7-2.9Si%;采用快速熱電偶測溫,控制鐵液的出爐溫度。出爐時鐵水溫度盡量控制在1500-1550℃之間;以1530℃為佳。鐵液由電爐熔化后倒入經過烘干的球化包中及提包內進行球化及孕育處理。將處理好的鐵液澆注Y塊,同時進行隨流孕育。澆注成型后的試樣經過60分鐘左右開型,在空氣中冷卻到室溫。 球化處理是球鐵生產的重要環節之球化方法的選用對球鐵性能有著重要的影響,是獲得高質量鑄件的重要因素。蓋包法穩定和提高了鎂的吸收率,能有效地提高球鐵的綜合性能和生產的穩定性,同時減少了鎂光、粉塵等污染,因此是一種很有發展前景的球化處理工藝。 球化處理溫度是球化處理過程中的一種重要工藝參數,球化處理溫度的波動對鎂的吸收率有著重要的影響。球化處理溫度過高或過低,鎂的吸收率都會降低,造成球化不良,球鐵的綜合性能和生產穩定性降低,給產品質量帶來波動,增加廢品率,降低綜合經濟效益。因此需要尋求佳的球化處理溫度范圍,優化蓋包法工藝參數
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采用氮,鈦合金化,試樣的抗拉強度有所下降,而采用氮,錳和氮,鈮合金化,可以顯著提高灰鑄鐵的強度和硬度。當含氮量為0.0085%,含錳量為1.24%時,試樣的抗拉強度和硬度分別為307MPa和237HBW,且鑄件表面下無氣孔缺陷,當含氮量為0.0079%,含鈮量為0.177%時,試樣的抗拉強度和硬度分別達到360MPa和226HBW。 在鑄鐵中,碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在,游離狀態的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格,基面中的原子間距142nm,原子間結合力較強;而兩基面間的面間距340nm,因基面間距較大,原子間結合力較弱,故結晶時易形成片狀結構,且強度、塑性和韌性極低,接近于零,硬度僅為3HBS。另外,在碳原子的四個價電子中,只有一個價電子參加到電子氣中去,這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。鑄鐵型材具有組織均勻致密;耐壓氣密性好;減磨性能強;表面質量光潔;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均勻;抗拉伸強度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機械性能優越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結合以及優良的抗疲勞性能。
空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置,在相應領域內替代砂型鑄件,這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔,截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置,其基本結構包括保溫爐、設置于爐口處的外結晶器、牽引設備組成,其特征在于在保溫爐內與外結晶器對應位置設置內結晶器。所述的內結晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術方案,與砂型鑄造相比,表現在機械性能提高,切削性能提高,表面光潔,加工余量小,可直接加工成閥體、齒輪泵外殼,液壓導向套等,比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產,基本有三種方式,種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產裝置,該裝置因生產的型材致密性差已被淘汰;第二種采用水平連鑄加內結晶器的生產裝置生產空心鑄鐵型材, 前面我們已討論過化合態的滲碳體,它若加熱到高溫,便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態的滲碳體只是一種亞穩定相,而游離態的石墨則是一種穩定相。一般,在鐵碳合金的結晶過程中,因為滲碳體的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出滲碳體時所需的原子擴散量較小,滲碳體的晶核易形成,所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。 試樣的金相組織主要為A型石墨+細片狀珠光體,當含鈮量0.051%時,組織中出現了少E型石墨。試樣的抗拉強度和硬度隨著含鈮量的增加而逐漸增加,當含鈮量為0.177%時,試樣的抗拉強度和硬度達到大值,分別為360MPa和226HBW。鈮在灰鑄鐵中的存在形式有以下兩種:少量固溶于基體中,呈均勻分布,大部分以富鈮碳氮化物NbN)形式鑲嵌于金屬基體中,其形態有方形,菱形,不規則的條狀和棒狀。 綜上所述。當含鈦量為0.149%時,試樣的抗拉強度小,為230MPa,而試樣的布氏硬度略有增加,當含鈦量為0.149%時,試樣的布氏硬度大,為219HBW。鈦在含氮灰鑄鐵中的存在形式有以下兩種:少部分固溶于基體中,呈均勻分布,大部分與鐵液中的碳,氮形成鈦的碳氮化物,并多以三角形,四邊形及帶棱角的不規則塊狀鑲嵌于基體之中,呈彌散分布。 在適當含氮量(0.0080%左右)基礎上。試樣的抗拉強度呈現降低的趨勢當含鈮量在0.004%~0.177%范圍內時在本試驗范圍內。
球墨鑄鐵型材組織中石墨細小圓整,球化率高,球數多,無晶間碳化物,是生產ADI產品的佳基材;蠕墨鑄鐵型材蠕蟲狀石墨數量及形態要求由供需雙方協商而定。灰鑄鐵型材:σb=200~350Mpa,HB=150~260;球墨鑄鐵棒的機械性能兼有度和高塑性,經常規熱處理后可以獲得各種需要的基體組織廈性能,σb=375~900Mpa,HB=150~300;球鐵型材加工的零部件經等溫淬火后,σb=800~1600Mpa,δ(延伸率)對應達22%~1%。采用水平連鑄和密閉結晶器工藝所生產鑄鐵型材表面質量好,內部組織致密,尺寸精度高,無夾砂、夾渣、氣孔、縮松等鑄造缺陷,又稱“致密棒”,加工成品率大大高于砂鑄件。在鑄鐵中,碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在,游離狀態的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格,基面中的原子間距142nm,原子間結合力較強;而兩基面間的面間距340nm,因基面間距較大,原子間結合力較弱,故結晶時易形成片狀結構,且強度、塑性和韌性極低,接近于零,硬度僅為3HBS。另外,在碳原子的四個價電子中,只有一個價電子參加到電子氣中去,這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 鑄鐵型材具有組織均勻致密;耐壓氣密性好;減磨性能強;表面質量光潔;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均勻;抗拉伸強度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機械性能優越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結合以及優良的抗疲勞性能。 空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置,在相應領域內替代砂型鑄件,這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔,截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置,其基本結構包括保溫爐、設置于爐口處的外結晶器、牽引設備組成,其特征在于在保溫爐內與外結晶器對應位置設置內結晶器。所述的內結晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術方案,與砂型鑄造相比,表現在機械性能提高,切削性能提高,表面光潔,加工余量小,可直接加工成閥體、齒輪泵外殼,液壓導向套等,比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產,基本有三種方式,種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產裝置,該裝置因生產的型材致密性差已被淘汰;第二種采用水平連鑄加內結晶器的生產裝置生產空心鑄鐵型材, 前面我們已討論過化合態的滲碳體,它若加熱到高溫,便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態的滲碳體只是一種亞穩定相,而游離態的石墨則是一種穩定相。一般,在鐵碳合金的結晶過程中,因為滲碳體的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出滲碳體時所需的原子擴散量較小,滲碳體的晶核易形成,所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。耐油壓性能良好,壓力高達35Mpa時,普通常規牌號的鑄鐵型材所加工的壁厚為1mm的試樣無點滲和周滲現象,抗壓強度高于砂鑄件1~2級,加之良好的加工性能,是高中檔液壓件的優選基材。表面處理容易,鑄鐵型材表面進行玻璃、搪瓷涂層,銅、鉻、鎢電鍍,滲碳、氨等表面處理,性能遠遠高于砂鑄件和鋼件。毛坯節約,比重輕,加工精度高,熱變形小.疲勞強度高,疲勞極限比砂鑄件高出40%。毛坯材料比砂型鑄件節省12%~50%;比重比鋼輕8%~10%,熱處理、加工變形量小于鋼,更適宜于多種精密零部件加工。
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