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鑄鐵的熱處理后只能改變基體組織,不能改變石墨的形態,因而不可能明顯提高灰鑄鐵件的力學性能。灰鑄鐵的熱處理主要用于鑄件內應力和白口組織,穩定尺寸,改善切削加工性能,提高表面硬度和耐磨性等。 內應力退火 用以鑄件在凝固過程中因冷卻不均勻而產生的鑄造應力,防止鑄件產生變形和裂紋。其工藝是將鑄件加熱到500~600℃,保溫一段時間后隨爐緩冷至150~200℃以下出爐空冷,有時把鑄件在自然環境下放置很長一段時間,使鑄件內應力得到松弛,這種方法叫“自然時效”,大型灰鑄鐵件可以采用此法來鑄造應力。 石墨化退火 以白口組織,降低硬度,改善切削加工性能。方法是將鑄件加熱到850~900℃,保溫2~5小時,然后隨爐緩冷至400~500℃,再出爐空冷,使滲碳體在保溫和緩冷過程中分解而形成石墨。 表面淬火 提高表面硬度和延長使用壽命。如對于機床導軌表面和內燃機汽缸套內壁等灰鑄鐵件的工作表面,需要有較高的硬度和耐磨損性能,可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高(中)頻感應加熱表面淬火和接觸電阻加熱表面淬火。[1] 牌號應用 按GB/T 9439-1988規定,根據直徑30mm單鑄試棒的抗拉強度,將灰鑄鐵分為六個牌號。灰鑄鐵的牌號是由“HT”(“灰鐵”兩字漢語拼音字首)和小抗拉強度σb值(用φ30mm試棒的搞拉強度)表示。例如牌號HT250表示φ30mm試棒的小抗拉強度值為250MPa的灰鑄鐵。設計鑄件時,應根據鑄件受力處的主要壁厚或平均壁厚選擇鑄鐵牌號。
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灰鑄鐵消失模鑄造法金屬液充型過程的規律,對于消失模鑄造工藝設計、鑄件質量控制及流場和溫度場的數值模擬具有重要意義。 本文利用自行研制的32通道開關量/32通道溫度模擬量計算機數據采集系統,用正交試驗設計方法研究了工藝參數對灰鑄鐵消失模鑄造充型速度的影響。通過線性回歸,建立了線性回歸方程,對影響充型速度的諸多因素——負壓度、模樣密度、涂料透氣性、澆注溫度、金屬液靜壓頭、內澆道尺寸、模樣厚度進行了篩選。在正交試驗的基礎上,對所確定的主要工藝因素對于充型速度的影響進行了系統的測試,通過改變負壓度、模型密度、澆注溫度、金屬液靜壓頭、涂料透氣性、澆注方案、模型幾何形狀等參數,研究了各工藝因素對充型過程的影響,獲得了在各種條件下金屬液充型的等時曲線圖,通過對其進行分析,找出了金屬液充型形態的規律,定量地確立了主要工藝因素對充型速度影響的規律。
另外,研究了消失模鑄造法鑄型表面硬度、界面換熱系數的變化規律。后,對比分析了開關量采集到的流場數據與熱電偶測溫技術所獲得的流場數據。結果表明: 1灰鑄鐵消失模鑄造充型過程中流動金屬前沿呈放射弧線狀向前充填。 2試驗條件下,工藝因素對充型速度影響作用由大到小的順序為:負壓度、模樣 西安理工大學碩士學位論文 密度、澆注溫度、金屬液靜壓頭、模樣厚度、涂層透氣性、內澆道面積。 3 負壓度是影響充型形態和充型速度的關鍵因素。用消失模鑄造法得到健全灰 鑄鐵件的基本條件是在-200mmhg~400nunhg的負壓度范圍內澆注。 4金屬液充型速度隨模樣密度增加而降低。 5金屬液充型速度隨著澆注溫度的升高,開始時增加,超過一定值后隨著澆注溫 度的進一步提高,充型速度反而降低。試驗條件下,在 1370oC左右金屬液充型速度 達到大值。
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