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耐熱球墨鑄鐵材料由于具有良好的力學性能、耐熱性能及高溫下抗氧化、抗疲勞性能等特點,正逐步取代某些鋼來制造耐熱模具,獲得了越來越廣泛的應用。本文研究了耐熱球墨鑄鐵模具材料的耐熱性能、抗高溫氧化性能、抗疲勞性能及耐磨性能,為其在代替傳統鑄鍛鋼生產沖壓件模具等方面提供了重要的理論和實踐依據。 采用正交實驗法優化了材料中合金元素Si、Mn、Cr的佳配比;利用光學顯鏡觀察了球墨鑄鐵的金相組織;利用HB-3000型布氏硬度計測量了球墨鑄鐵的硬度;通過CSS-44000型電子試驗機對材料的拉伸性能進行了表征;采用氧化增重法衡量了材料的抗高溫氧化性能;觀察熱疲勞裂紋的SEM照片分析了材料的抗熱疲勞性能;使用MG-2000型摩擦磨損試驗機,考察了干摩擦條件下材料的摩擦磨損性能,綜合分析了合金元素的添加比例、施加載荷、磨損時間對材料摩擦磨損性能的影響,探討了其磨損失效機理。 結果表明:綜合考慮力學性能、耐熱性能、耐磨性能等方面的重要性,優化合金元素配比為Si5.5 wt.%、Mn0.6 wt.%、Cr0.8 wt.%;不同含量的合金元素對材料組織的影響也有所區別,合理控制合金元素添加量,能夠獲得抗氧化性能、抗疲勞性能好的球墨鑄鐵;摩擦磨損工藝參數的不同,摩擦質量損失和摩擦系數也有所不同。
公司生產φ20mm—φ580mm及相應尺寸矩形、異形的球墨鑄鐵、灰口鑄鐵、生鐵及合金鑄鐵型材。 公司生產的鑄鐵型材采用水平連鑄工藝,生產出來的鑄鐵型材表面質量好、內部組織細密、無夾砂、夾渣、氣孔、縮松等鑄造缺陷,加工成品率大大高于鑄砂件。 水平連鑄鑄鐵型材具有良好的沖擊韌性、抗拉強度、屈服強度、耐磨性好、膨脹系數低等優良的機械性能。 鑄鐵型材可廣泛應用在汽車、機車、船舶、液壓、傳動、模具、壓縮機、機床、冶金裝備、機床、液壓、冶金、放置、鎖具、運輸機以及壓縮機、玻璃模具、空壓機螺桿轉子、液壓閥體、油路板、導向套、齒輪泵齒輪、活塞、皮帶輪、柱塞泵、滑片泵轉子、鎖緊套、高速線材輸送輥、定子、機床導軌、螺桿毛坯、液壓旋轉軸、螺桿泵轉子、擺線馬達定子、制動盤、玻璃模具、分配器、缸體、蓋、液壓集成板、塊等耐磨、減震零件及通用機械配件制造方面。 水平連鑄鑄鐵型材具有產品質量好、加工成本低、能源浪費少等優點。 水平連鑄件加工產品的制造成本只為普通砂鑄件的60%,為45#鋼的50%。鑄鐵型材采用水平連鑄工藝,生產出來的鑄鐵型材表面質量好,內部組織細密,尺寸精度高,無夾砂、夾渣、氣孔、縮松等鑄造缺陷,加工產品的制造成本只為普通砂鑄件的60%,為45#鋼的50%,加工成品率大大高于鑄砂件。比鋼輕9%,降低成本、加工余量小、膨脹系數低、少毛刺、容易去除、節省人工。刀具壽命同比加工鋼件高5倍,切削快,無缺陷,效率40%。
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