灰铸铁件生产中的几点技术措施
灰铸铁件生产中的几点技术措施
灰铸铁件生产中的几点技术措施 <宏达铸造工具铸顶芯撑>发布者:枣强县宏达毛刷厂发布时间:2011-6-28 阅读:665次【字体:大中双击自动滚屏小】如何改善铸件的内在与外观质量,提高铸件的技术含量,应对市场的竞争,是国内部分生产企业所面临的课题。
铸件生产中的每个环节对质量都有着重要影响,不可忽视。
现将本人在实际工作中总结的一些技术措施归纳如下,供借鉴。
一、砂芯和砂型的刚性砂型浇注后,由于铁液的静压力或凝固而引起的膨胀力,常导致型壁移动和砂芯溃散,这就会使铸件产生内部缩孔和表面缩陷。
因此为使铸件尺寸稳定,要最大限度地使铸型紧实。
为了节约造型材料,造芯时广泛采用了空心砂芯,它比实体芯轻,故热容量小,凝固速度慢,这会导致砂型扩张或砂芯溃散。
此外,铁液可能通过芯头或砂芯上的裂纹而渗入其中空部分,这也会使铸件产生缺陷。
为了提高空心砂芯的刚性,可用湿型砂或水玻璃砂充填;也可将壳芯作成两半,其内部设置加强筋,造芯后粘合可得到坚硬的砂芯。
二、正确选择浇注温度1.浇注温度过低时可能形成的缺陷(1)硫化锰气孔此种气孔位于铸件表皮以下且多在上面,常在加工后显露出来,气孔直径约2~6mm。
有时孔中含有少量熔渣,金相研究表明,此缺陷是由MnS偏析与熔渣混合而成,原因是浇注温度低,同时铁液中含Mn和S量高。
为防止这种缺陷,用冲天炉化铁时可在多孔材料的浇包中用气流连续脱S,将S降至0.06%~0.08%。
这样的含S量和适宜的含Mn量(0.5%~0.65%),可以显著改善铁液纯度,从而有效地防止这类缺陷。
(2)液体夹渣加工后铸件表皮之下会发现一个个单体的小孔,孔的直径一般为1~3mm。
个别情况下只有1~2个小孔。
金相研究表明,这些小孔与少量的液体夹渣一起出现,但该处未发现S的偏析。
研究表明,这种缺陷与浇注温度有关,浇注温度高于1380℃时,铸件中未发现这种缺陷,故浇注温度应控制在1380—1420℃。
值得一提的是改变浇注系统设计,未能消除此缺陷,故此种缺陷可以认为是由于浇注温度低以及铁液在微量还原气氛下浇注时形成的。
高强度灰铸铁实用技术
高强度灰铸铁实用技术铸造工业网2022-08-16 19:01发表于河南一、电炉熔炼高强度灰铸铁,做好这几点才能保障质量!1.高强度合金灰铸铁成分的设计以壳体为例,其材质为灰铸铁250,硬度大于200,要求易切削加工,进行油压试验不渗漏,在铸铁中添加微量多元合金成分,选择合理的工艺参数,使铸件具有一定的化学成分和冷却速度,获得理想的金相组织和力学性能。
要保证力学性能,就必须控制好基体组织和石墨形态高强度低合金化孕育铸铁的成分设计,首先要考虑铁液碳当量与冷却速度的影响作用。
碳当量过高,铸件厚壁处冷却速度缓慢,铸件厚壁处易产生晶粒粗大、组织疏松,油压试验易产生渗漏;若碳当量过低,铸件薄壁处易形成硬点或局部硬区,导致切削性能变差。
将碳当量控制在3.95%~4.05%,即可保证材质的力学性能,又接近共晶点,其铁液的凝固温度范围较窄,为铁液实现“低温”浇注创造了条件;而且有利于削除铸件的气孔、缩孔缺陷。
其次要考虑合金元素的作用,铬、铜元素在共晶转变中,铬阻碍石墨化,促成碳化物、促进白口;而铜则促进石墨化作用,减少断面白口。
两元素相互作用在一定程度上得到中和,避免在共晶转变中产生渗碳体而导致铸件薄壁处形成白口或硬度提高;而在共析转变中,铬和铜都可以起到稳定和细化珠光体的复合作用,但各自的作用又不尽相同。
以恰当比例配合,能更好发挥两者各自的作用。
在含铬=0.2%灰铸铁中加入大于2.0%的铜,不仅能促进珠光体转变,提高并稳定珠光体量和细化珠光体,促进A型石墨产生和均化石墨形态;还能在铬r小于0.2%灰铸铁中提高铁水的流动性,这尤其对壳体薄壁累铸件有利。
复合加入铬、铜可使铸件致密性进一步提高,因此对于要求耐渗漏的铸件。
加入适量的铬、铜、有利于改善材质本身的致密性,提高其抗渗漏能力。
珠光体基本是高强度灰铸铁生产中希望获得的组织,因为只有以珠光体为基础的铸铁强度高、耐磨性好。
锡能有效增加基体组织中珠光体含量,并促进和稳定珠光体形成,我们生产实践的结论是把锡含量控制在0.7%~0.9%. 2.严把原辅料质量关入厂原辅材料须进行取样分析,做到心中有数,不合格的原辅材料绝不投入使用。
灰铸铁缺陷及预防措施
灰铸铁缺陷及预防措施灰铸铁是一种常见的铸造材料,广泛应用于汽车制造、机械制造、建筑工程等领域。
然而,灰铸铁在生产过程中可能会出现一些缺陷,如气孔、夹杂物、砂眼等,这些缺陷会降低铸件的质量和性能。
为了提高灰铸铁的质量,需要采取一些预防措施。
1. 控制原材料的质量:灰铸铁的原材料主要包括铁水、生铁、废铁和合金等。
在生产过程中,应对原材料进行严格的质量控制,确保其符合标准要求。
特别是废铁和合金等次生材料,需要经过严格的筛选和检测,以避免其中的杂质对铸件质量的影响。
2. 控制熔炼工艺参数:熔炼是灰铸铁生产的关键环节,熔炼工艺参数的控制对铸件质量至关重要。
首先,需要选择合适的炉型和燃料,以确保熔炼温度和熔化能力的稳定。
其次,需要合理控制熔炼时间和熔炼温度,避免过热或过冷导致铸件缺陷的产生。
同时,还需要控制熔炼过程中的气氛和熔体的搅拌方式,以提高熔体的均匀性和纯净度。
3. 严格控制铸造工艺参数:铸造是灰铸铁生产的关键环节之一,铸造工艺参数的控制对铸件质量有着重要影响。
首先,需要选择合适的铸型材料和型腔设计,以确保铸件的凝固过程稳定。
其次,需要控制浇注温度、浇注速度和浇注方式等参数,避免热裂纹、冷隔和气孔等缺陷的产生。
同时,还需要合理控制铸件的冷却速度和冷却方法,以保证铸件的显微组织和力学性能。
4. 加强铸件的检测和质量控制:在生产过程中,需要对铸件进行全面的检测和质量控制,以确保其达到设计要求。
常用的检测方法包括尺寸检测、外观检查、磁粉探伤、超声波检测等。
此外,还可以采用金相显微镜、扫描电镜等高级检测设备,对铸件的组织和缺陷进行分析和评估。
通过加强检测和质量控制,可以及时发现和解决铸件的缺陷问题,提高产品的合格率和可靠性。
5. 加强员工培训和技术支持:为了保证灰铸铁生产的质量和稳定性,需要加强员工的培训和技术支持。
员工应具备良好的铸造技术和操作技能,了解铸造工艺和设备的使用方法。
同时,还需要定期组织技术培训和交流,提高员工的综合素质和技术水平。
提高灰铸铁性能的途径word精品
提高灰铸铁性能的途径为提高灰铸铁的性能,常采取下列几种措施:选择合理的化学成分;改变炉料组成,过热处理铁液;孕育处理;微量或低合金化。
采取何种措施取决于所要求的性能及生产条件,往往同时采取两种以上措施。
1、化学成分的合理选配(1)碳、硅及硅碳比灰铸铁的含碳量大多在2.6%~3.6%含硅量在1.2%~3.0%碳硅都是强烈地促进石墨化的元素,可用碳当量CE来说明它们对灰铸铁金相组织和力学性能的影响.提高碳当量促使石墨化变粗,数量增多,强度和硬度下降.降低碳当量可减少石墨数量,细化石墨,增加初析奥氏体枝晶,从而是提高灰铸铁力学性能时常采取的措施•但降低碳当量会导致铸造性能降低,铸件断面敏感性增大,铸件内应力增加,硬度上升加工困难等问题,因此必须辅以其它的措施•在碳当量保持不变的条件下,适当提高Si/C比(一般由0.5左右提高至0.7左右),在凝固特性,组织结构与材质性能方面有以下变化:a组织中初析奥氏体数量增多,有加固基体的作用;b由于总碳量的降低,石墨量相应减少,减轻了石墨片对基体的切割作用;c固溶于铁素体中的硅量增多,强化了铁素体(包括珠光体中的铁素体);d提高了共析转变温度,珠光体在较高温度下生成,易粗化,会降低强度;e降低了奥氏体的含碳量,使奥氏体在共析转变时易生成铁素体;f硅高碳低情况下,易使铸件表层产生过冷石墨并伴随有大量铁素体,有利于切削加工,但不加工面的性能有所削弱;g提高了液相线凝固温度,降低了共晶温度•扩大了凝固范围•降低了铁液流动性,增大了缩松渗漏倾向•综合以上各种固素的利弊,在碳当量较低时,适当提高Si/C,强度性能会有所提高,切削性能有较大改善,但要注意缩松渗漏倾向的增'加和珠光体数量的减少。
在较高碳当量时(具体取决于生产条件)提高Si/C反而使抗拉强度下降。
此时提高硅碳比仍能有减少白口倾向的优点,适用于性能要求不高的薄壁铸件的铸造。
(2)锰和硫锰和硫本身都是稳定碳化物、阻碍石墨化的元素。
_高品质灰铸铁的生产技术
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能使厚断面出现的缩孔、 缩松减 %# 含锶孕育剂。 少, 薄断面能显著消除白口, 衰退慢。 有利 &# 含锆孕育剂。加锆可提高抗衰退能力, 于消除铸件中的气孔, 减小白口倾向, 得到均匀分布 的 . 型石墨。 随流孕育技术在球铁生产中是一项非常关键的 技术, 但是在灰铁生产中却很少应用, 这主要是对它 的重要性认识不足。生产高品质的灰铸铁是离不开 随流孕育技术的。 随流孕育能有效地改善石墨形态, 促进石墨均匀析出。 对于生产薄壁缸体铸件, 能有效 防止薄壁处产生白口,还能减少或消除基体组织中 游离分布的渗碳体和磷共晶,使珠光体组织片层间 距均匀。 长期以来,许多从事铸铁材料研究的人把更多 的精力放在了球墨铸铁和蠕墨铸铁的研究上,却忽 略了对灰铸铁生产技术的研究。 其实, 高品质灰铸铁 的生产技术和球墨铸铁一样,都需要认真研究给予 足够的重视。
提高灰铸铁硬度和强度的有效措施
提高灰铸铁硬度和强度的有效措施一、如何掌握砂型铸造灰铁的硬度砂型铸造灰铸铁的硬度主要是由化学成分、冷却速度和孕育处理决定的。
同样的成分冷却的快,硬度就高,冷却的慢,硬度就低。
如果为了提高硬度,用风冷或者水冷的方法往往容易裂纹,所以要谨慎使用快冷的方法。
用化学成分调整硬度是最常用的方法。
通常主要是通过调整C的含量调整硬度,调整范围通常是2.9---3.5% 其次是Si,通常的范围是1.5----2.4% 这两种元素含量越高,硬度越低,含量越低,硬度越高。
第三是Mn,通常范围是0.6---1.3% 含量越高,硬度越高,含量越低,硬度越低。
硫和磷是有害元素,一般不用来调整硬度。
这是灰铸铁的五大元素。
之外的,还有Cr、Mo ,作用和Mn相似。
Cu对硬度影响比较小,主要是促进石墨化,稳定珠光体,增加灰铸铁的强度和韧性,还有很多的元素,不过常用的成分就是这些了。
第三种调整硬度的方法就是灰铸铁的孕育处理了,这是最常用的方法,通常在出炉后的铁水中缓缓加入孕育剂(最常用的75Si-Fe),孕育处理之后的灰铸铁,硬度会趋于均匀,改善了机械加工的性能,也增加了灰铸铁的强度。
提高灰铸铁250硬度的几种方法如下:1、炉料配比炉料配比用生铁+废钢+回炉料+增碳剂的方法,利用增碳剂里的氮改变石墨的形态和长度来提高灰铁铸件的硬度。
2、控制化学成分(1)许多熔炼公司认为硫元素有害,硫在铁液中的含量越低越好,其实也不是这样,在灰铁铸件中应考虑“硅碳化”和“锰硫比”。
即Mn=1.71S+(0.2~0.5)。
HT250化学成分表:(2)低合金化,加一两种合金元素,加入时,应考虑碳元素的含量,不要盲目追求硬度。
3、铁液过热对于灰铁铸件,在一定范围内提高铁液温度能使石墨细化,基体组织致密,铸铁的抗拉强度和布氏硬度有所提高。
铁液过热温度控制在1500-1530℃,过热时间控制在10min之内为好。
4、孕育剂和孕育方式灰铸铁的孕育处理是通常在出炉后的铁水中缓缓加入孕育剂(最常用的75Si-Fe),孕育处理之后的灰铸铁,硬度会趋于均匀,改善了机械加工的性能,也增加了灰铸铁的强度。
提高灰铸铁的质量的方法
一、如何提高灰铸铁的硬度1、炉料配比炉料配比用生铁+废钢+回炉料+增碳剂的方法,利用增碳剂里的氮改变石墨的形态和长度来提高灰铁铸件的硬度。
2、控制化学成分(1)许多熔炼公司认为硫元素有害,硫在铁液中的含量越低越好,其实也不是这样,在灰铁铸件中应考虑〃硅碳化〃和〃镒硫比"。
即Mn=1.71S+(0.2~0.5)oHT250化学成分表C Si Mn P S Ti3-3.3 1.65-2.050.7-1.1≤0.12≤0.12<0.05(2)低合金化,加去一两种合金元素,加入时,应考虑碳元素的含量,不要盲目追求硬度。
3、铁液过热对于灰铁铸件,在一定范围内提高铁液温度能使石墨细化,基体组织致密,铸铁的抗拉强度和布氏硬度有所提高。
铁液过热温度控制在150O-1530o C l 过热时间控制在IOmin之内为好。
4、孕育剂和孕育方式灰铸铁的孕育处理是通常在出炉后的铁水中缓缓加入孕育剂(最常用的75Si-Fe),孕育处理之后的灰铸铁,硬度会趋于均匀,改善了机械加工的性能,也增加了灰铸铁的强度。
灰铁铸件的硬度的标准时HB170-240之间。
二、如何通过铜提高灰铸铁材料的强度泥与碳极强的亲和力使其在铸铁及相似的高碳熔池中的回收变得复杂化。
在铁合金或熔炼界面快速形成一层锯的碳化物,其溶解情况决定了锯在熔池中的回收率。
通过对锯铁溶解过程的研究,进一步确定铜在铸铁中的行为。
根据制动盘性能以及铸造工艺要求,实验用锯铁纯度为65%的标准锯铁,锯铁的熔点范围为1580~163CTC(固相线和液相线温度),远高于铸铁,略高于铸钢。
铝与铁不发生放热反应。
因此,锯铁在铁水中不是熔化过程,而是一个以界面扩散为基础的溶解过程。
这个溶解过程需要一定时间,根据实验条件,将锯铁块加工为大小为①5mmχ30mm的圆柱型。
实验设备包括IOkg中频感应电炉,每次试验熔炼量为7kg,①35mmχ150mm砂铸型,实验前砂型预热到200℃z铁水过热到1500。
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灰铸铁件生产中的几点技术措施
如何改善铸件的内在与外观质量,提高铸件的技术含量,应对市场的竞争,是国内部分生产企业所面临的课题。
铸件生产中的每个环节对质量都有着重要影响,不可忽视。
现将本人在实际工作中总结的一些技术措施归纳如下,供借鉴。
一、砂芯和砂型的刚性
砂型浇注后,由于铁液的静压力或凝固而引起的膨胀力,常导致型壁移动和砂芯溃散,这就会使铸件产生内部缩孔和表面缩陷。
因此为使铸件尺寸稳定,要最大限度地使铸型紧实。
为了节约造型材料,造芯时广泛采用了空心砂芯,它比实体芯轻,故热容量小,凝固速度慢,这会导致砂型扩张或砂芯溃散。
此外,铁液可能通过芯头或砂芯上的裂纹而渗入其中空部分,这也会使铸件产生缺陷。
为了提高空心砂芯的刚性,可用湿型砂或水玻璃砂充填;也可将壳芯作成两半,其内部设置加强筋,造芯后粘合可得到坚硬的砂芯。
二、正确选择浇注温度
1浇注温度过低时可能形成的缺陷
(1)硫化锰气孔此种气孔位于铸件表皮以下且多在上面,常在加工后显露出来,气孔直径约2 ~6mm。
有时孔中含有少量熔渣,金相研究表明,此缺陷是由MnS偏析与熔渣混合而成,原因是浇注温度低,同时铁液中含Mn和S量高。
为防止这种缺陷,用冲天炉化铁时可在多孔材料的浇包中用气流连续脱S,将S降至0.06%~0.0 8%。
这样的含S量和适宜的含Mn量(0.5%~0.65%),可以显著改善铁液纯度,从而有效地防止这类缺陷。
(2)液体夹渣加工后铸件表皮之下会发现一个个单体的小孔,孔的直径一般为1~3mm。
个别情况下只有1~2个小孔。
金相研究表明,这些小孔与少量的液体夹渣一起出现,但该处未发现S的偏析。
研究表明,这种缺陷与浇注温度有关,浇注温度高于1380℃时,铸件中未发现这种缺陷,故浇注温度应控制在1380—1420℃。
值得一提的是改变浇注系统设计,未能消除此缺陷,故此种缺陷可以认为是由于浇注温度低以及铁液在微量还原气氛下浇注时形成的。
(3)砂芯气体引起的气孔气孔和多空性气孔常因砂芯排气不良而引起。
因为造芯时砂芯多在芯盒中硬化,这就常使砂芯排气孔数量不够。
为了形成排气孔,可在型芯硬化后补充钻孔。
试验表明,改善型芯通气系统,可使浇注温度有较大的调整余地。
浇注温度过低最常见的原因是浇注前,铁液在敞口的浇包中长时间运输和停留而散热。
用带有绝热材料的浇包盖,可以显著地减少热损失。
2浇注温度过高
浇注温度过高会引起砂型涨大,特别是具有复杂砂芯的铸件,当浇注温度≥1420℃时废品增多,浇注温度为1460℃时废品达50%。
在生产中,利用感应电炉熔炼能较好地控制铁液温度。
三、晶核的形成
(1)孕育的影响孕育处理有时也会增加铸造缺陷,因为强烈孕育而急剧生核的铸铁件,形成碳化物的倾向增大了。
所以建议孕育处理时孕育剂的用量能防止白口就可以了,健全铸件中的晶核比有缩孔的铸件要少的多。
(2)硫的作用由于大多数废钢中含S量低,故电炉熔化废钢时,只能获得含S量低(≤0.05%)的铸铁。
此种铸铁对许多孕育剂来说不起作用,原因是孕育衰退的很快,所以用废钢在电炉中熔化时,常常在铸件中产生白口。
故有时采用含硫量相当高的增碳剂,这样可使最终ws≥0.05%,以保证充分吸收孕育剂。
(3)铁液的保温和过热温度近年来,人们倾向于用电炉熔化并保温铁液,但提高过热温度和增加保温时间会减少晶核的形成,故有产生白口的危险。
考虑到经济和材料性能方面的原因,长时间保温时其温度应尽可能低些。
四、因砂芯引起的铸件尺寸误差
砂芯受热时首先是膨胀,然后产生塑性变形,这种在高温下所引起的变化与所用的型砂以及粘结剂的分解有关。
(1)硬化温度和硬化时间的影响树脂砂的最初膨胀和热塑性同硬化温度和时间有关。
硬化时间长的砂芯,其一次和二次膨胀就大,可能带来变形问题;而硬化时间短时,砂芯膨胀小且分解快。
所以严格控制硬化时间和温度,对于制造高温性能稳定的砂芯是十分重要的。
(2)砂芯涂料的影响大部分砂芯表面要刷涂料,经试验发现,耐火涂料渗入砂芯表面的深度对砂芯变形有很大影响,当涂上含有表面活性剂的涂料时、因渗透深度大而防止了二次膨胀。
五、结语
本文所总结的一些方法对生产优质灰铸铁是十分重要的。
在技术控制中,首先是应用金相检验法来鉴定缺陷。
其次借助于化学分析法来检验,有了正确的鉴别方法,就比较容易找到防止缺陷的措施。