《铸造课程设计》word版

铸

造

合

金

熔

炼

课

程

设

计

姓名：谭培林

班级：材料0904

学号：0911012024学院：机械工程学院

目录

一，零件的原始要求 (1)

1，零件的名称、结构及尺寸要求、材料、机械性能要求二，选材 (7)

1，确定炉料的牌号，成分等

三，选用炉料……………………………………………‥8 1，原生铁、回炉铁、废钢、硅铁、锰铁

2，炉料配比计算

四，选用高炉 (11)

1，炉体设计

2，画图

五，确定熔炼工艺过程 (15)

1，确定主要工艺参数

2，熔炼前的准备

3，冲天炉熔炼操作

4，冲天炉判断、常见故障排除

5，各种特殊处理（孕育处理、球化处理）

六，热处理 (22)

1，有关热处理参数、工艺

七，参考资料 (23)

一，零件的原始要求

名称：Φ700（ZQ）重型球墨铸铁井盖

结构及尺寸要求

材料：QT500-7 出品率：70%

机械性能要求：技术参数：

技术参数试验载荷：重型400KN，普型250KN，轻型125KN 弯曲强度：平均值22MPa冲击强度：平均值10J/m2

压缩强度：平均值25MPa

拉伸强度：平均值10MPa

弹性模数：平均值1000MPa

吸水率：1%

耐酸性：试样在20%

硫酸溶液中浸泡48h

表面无腐蚀，质量损失1%

井盖的荷载能力

根据国家最新标准GB/T 23858-2009的最新标准要求，

其中有一点说明，井盖荷载能力和井盖通过车辆的能力不是一个概念。

井盖荷载能力是指，在单位面积内，通过压力试验机进行压力试验，通常重型40吨。而如果是通过车的话，5轴重载卡车计算公式：5轴x40吨=200吨。在汽车总重200T吨位下，该重型井盖可以保证通过。而某些厂家说过80吨车辆的技术参数，如果除以5轴，那么它本厂出的井盖荷载：80t/5=16t，这就说明，井盖本身荷载才16吨。

下面引国标技术要求：

根据GB/T23858-2009《检查井盖》第4项规定，井盖按照承载能力划分为六个等级，该设计属于第四等级

第四组：（最低选用D400类型）:城市主干路、公路、高速公路等区域。

井盖尺寸二维图

井盖底座尺寸二维图

三维图展示

装配三维图

二，选材

牌号：QT500-7

成分：C—代表碳；

Si-代表硅；

MN－代表锰。

QT500－7的化学成分一般为：C3．1－3．7；SI2．2－2．8；MN0．3－0．5．一、化学成分选定

选择适当化学成分是保证铸铁得良好的组织状态和高性能的基本条件，化学成分的选择要有利于石墨的球化和获得满意的基体，以期获得所要求的性能，又能使铸件有良好的铸造性能。

1.基本元素的选定及作用

（1）碳：由于球状石墨对基体的削弱作用很小，故球墨铸铁中石墨数量的多少，对力学性能的影响不显著，当含碳量在3.2%~3.9%范围内变化时，对力学性能无明显的影响。所以确定碳含量时，主要从保证铸造性能考虑，为此将碳当量选择在共晶成分左右。具有共晶成分的铁液的流动性能最好，形成集中缩孔的倾向大，铸件组织的致密度高。当碳当量过低时，铸件易产生缩松和裂纹。但碳当量过高时，容易产生石墨漂浮的同时，一定程度上对球化有影响，其结果是使铸铁中夹杂物的数量增多，降低铸铁性能，而且污染工作环境。因此应控制含碳量在C3.5%~3.9%。

（2）硅：球墨铸铁中使铁素体增加的作用比灰铸铁大，所以硅含量的高低，直接影响球墨铸铁基体中的铁素体量。硅在球墨铸铁中对性能的影响很大，主要表现在硅对基体的固溶强化作用的同时，硅能细化石墨，提高石墨球的圆整度。

所以球铁中的硅含量的提高，很大程度上提高强度指标，但硅又降低铸铁的韧性。球墨铸铁经过球化处理过的铁液有较大的结晶过冷和形成白口倾向，硅能够减少这种倾向。但是硅量控制过高，大断面球铁中促使碎块状石墨的生成，降低铸件的力学性能。因此在选择硅含量时，应按照高碳低硅的原则，一般当含碳量为C3.5%~3.8%时硅含量控制在Si1.5%~2.0%.

（3）锰：锰在球墨铸铁中起的作用与灰铸铁不同。灰铸铁中，锰除了强化铁素体和稳定珠光体外，还能减少硫的危害作用。球墨铸铁中，球化元素具有很强的脱硫能力，锰不再具有这种作用。由于锰具有严重的正偏析倾向，往往富集于共晶团晶界处，促使形成晶间碳化物，显著降低球墨铸铁的韧性。对含锰量的控制，依对基体的要求和铸件是否进行热处理而定。对于铸态铁素体球墨铸铁，通常控制在Mn0.3%~0.4%，对于热处状态铁素体球墨铸铁，可控制Mn<0.5%，对于珠光体球墨铸铁，可控制在Mn0.4%~0.8%。在球墨铸铁中，锰的偏析程度实际上受石墨球数量及大小的支配，如果把石墨球控制的较多，则可放宽对锰量的限制。因此锰含量可控制在Mn0.3%~0.8%。

（4）磷：磷在球墨铸铁中有严重的偏析倾向，易在晶界处形成磷共晶，严重降低球墨铸铁的韧性。磷还增大球墨铸铁的缩松倾向。当要求球墨铸铁有高的韧性时，磷的含量应严格控制，因此磷含量为P<0.08%.

（4）硫：球墨铸铁中的硫与球化元素有很强的化合能力，生成硫化物和硫氧化物，不仅消耗球化剂，造成球化不稳定，而且还使夹杂物数量增多，导致铸件缺陷，此外，还会使球化衰退速度加快，因此在球化处理之前应对原铁液的含硫量加以控制。熔炼中硫涉入从增碳剂中，过程控制尽可能降低原材料中硫含量的同时，采取炉前脱硫措施。因此控制硫含量为S<0.08%。