鑄件按材質可以分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件等等,鑄鐵件又可以分為球墨鑄鐵件、灰鑄鐵件、合金鑄鐵件等等,今天主要帶大家了解一下球墨鑄件在我們日常生活中的應用。球墨鑄件的強度比之碳鋼還要高一些,性能優越,可以用來鑄造一部分受力相對復雜的部件。在我們日常生活中,由其鑄造的部件精度高,并且使用壽命長,深受廣大消費者的歡迎。
球墨鑄件的一些機械和物理性能,球墨鑄件有各種強率,硬度,韌性配合性能,而且球墨鑄件他的耐磨性是非常好的,耐高溫和耐腐蝕等多種優點。其是球墨鑄件對于我們并不是近代才有,如果追究球墨鑄件的歷史的話,可以追究到古代,古代人常用球墨鑄件制做、兵器、祭器等,而并古代的錢幣也是球墨鑄件作的呢,而倒了近代才開始用于機械的零件,精密球墨鑄件等,而且球墨鑄件在機械零件中占的比例比較大。而且球墨鑄件工藝靈活性是非常大的,它的應用范圍也是非常廣的,球墨鑄件中又分為大型球墨鑄件,其重量可由幾克到幾百噸,大型球墨鑄件的壁厚可由.5mm到1m左右.同球墨鑄件一樣大型球墨鑄件應用也是非常廣范的,它主要應用于機械方面。從以上不難看出球墨鑄件在我們生活中是非常重要的如果沒有球墨鑄件不敢想像還有沒有現在這樣的社會,及工業的發展。
一慢二快三穩,在灰鐵鑄件澆注初期,特別在金屬液剛接觸泡沫塑料模樣的瞬間,當直澆口沒充滿或剛開始澆筑時金屬液的靜壓頭小于聚苯乙烯分解產物的氣體壓力時,由于模樣材料氣化產生的大量氣體,過快的澆注易產生反噴(或噴火)現象,使金屬液飛濺。為了避免這種現象,在澆注開始階段可采取細流慢澆的方法,待澆注系統被金屬液充滿后在加大澆注速度,愈快愈好,但以澆口杯為金屬液充滿而不外溢為準則。
在澆注的后期,當金屬液到達模樣的頂部或冒口根部時,就應略需收包,應保持金屬液平穩上升和不致使金屬液沖出冒口。
所謂熔模鑄造工藝,簡單說就是用易熔材料制成可熔性模型,在其上涂覆若干層特制的耐火涂料,經過干燥和硬化形成一個整體型殼后,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型,然后把型殼置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后將鑄型放入焙燒爐中經過高溫焙燒(如采用高強度型殼時,可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒),鑄型或型殼經焙燒后,于其中澆注熔融金屬而得到鑄件。
熔模鑄件尺寸精度較高,一般可達CT4-6(砂型鑄造為CT10~13,壓鑄為CT5~7),當然由于熔模鑄造的工藝過程復雜,影響鑄件尺寸精度的因素較多,例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等,所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高,但其一致性仍需提高(采用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多)。
壓制熔模時,采用型腔表面光潔度高的壓型,因此,熔模的表面光潔度也比較高。此外,型殼由耐高溫的特殊粘結劑和耐火材料配制成的耐火涂料" 涂料涂掛在熔模上而制成,與熔融金屬直接接觸的型腔內表面光潔度高。所以,熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高,一般可達Ra.1.6~3.2μm。
熔模鑄造最大的優點就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度,所以可減少機械加工工作,只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可,甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量,不必機械加工即可使用。由此可見,采用熔模鑄造方法可大量節省機床設備和加工工時,大幅度節約金屬原材料。
熔模鑄造方法的另一優點是,它可以鑄造各種合金的復雜的鑄件,特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發動機的葉片,其流線型外廓與冷卻用內腔,用機械加工工藝幾乎無法形成。用熔模鑄造工藝生產不僅可以做到批量生產,保證了鑄件的一致性,而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。
(1)應當指出,碳當量太高是產生石墨漂浮的主要原因,但不是唯一原因,鑄件大小、壁厚也是影響石墨漂浮的重要因素。碳當量:碳當量過高,以致鐵液在高溫時就析出大量石墨。由于石墨的密度比鐵液小,在鎂蒸汽的帶動下,使石墨漂浮到鑄件上部。碳當量越高,石墨漂浮現象越嚴重。
(2)球化溫度與孕育溫度:為了提高鎂及稀土元素的吸收率,國內試驗研究表明,球化處理時最適當的鐵液溫度是1380~1450℃。在此溫度區間,隨著溫度升高,鎂和稀土的吸收率增加。
(3)滯留時間:孕育處理后至澆注完畢之間的停留時間太長,為石墨的析出提供了條件,一般這段時間應控制在10min以內。
(4)硅:在碳當量不變的條件下,適當降低含硅量,有助于降低產生石墨漂浮的傾向。
(5)稀土:稀土含量過少時,碳在鐵液中的溶解度會降低,鐵液將析出大量石墨,加重石墨漂浮。
(6)澆注溫度:一般情況下,澆注溫度越高,出現石墨漂浮的傾向越大,這是因為鑄件長時間處于液態有利于石墨的析出。A.P.Druschitz與W.W.Chaput研究發現,若縮短凝固時間,隨著澆注溫度升高,石墨漂浮傾向降低。
鑄態下的球墨鑄件內部存在氣孔,裂紋,縮孔和縮松,晶粒粗大,組織不均及殘余內應力等鑄造缺陷,使球墨鑄件的強度,尤其是塑性和韌性大大降低.球墨鑄件基體機關分為三種類型:鐵素體,珠光體,鐵灰口鐵鑄造的機關特色是具有片狀的石墨.素體+珠光體.C和Si能有效地促進石墨化的元素.鑄鐵中AlCuNiCo等元素也會促進石墨化.SMnCrWMoV等碳化物形成元素則還可以或許降低鑄鐵的機械性能和流動性.為了保證鑄鐵在澆鑄能夠得到灰口,且不至于得凡將鑄鐵的成分節制在2.5~4.0%C及1~2.5%Si過多和粗大的石墨片.所以球墨鑄件均應在熱處理后使用。
在球墨鑄件的鑄造的過程中,很容易的產生增碳缺陷,但是就現在國內的球墨鑄件的鑄造水平很難的完全消失這種情況。這個問題也是很多球墨鑄件生產企業不敢擴大自己生產規模的一個重要的原因。
增碳缺陷產生的原因主要是泡沫材料含有碳,澆注時泡沫燃燒分解出游離碳,碳侵入鋼水所致。經過試驗,發現其增碳有一定的規律性,即鑄件表面增碳,而心部幾乎不增碳;內澆口附近不增碳,而離內澆口越遠,增碳越嚴重。
采取如下相應措施,可使鑄件成分基本在工藝要求范圍內。利用離內澆口越遠,增碳越嚴重的特點,在離內澆口最遠端或在鑄件的最高點設置冒口,使先進入鑄件的增碳污染嚴重的鋼水進人冒口內,同時冒口還起到集渣、集氣的作用。
使用該工藝,可使鑄件整體含碳量控制在工藝要求范圍內。球墨鑄件的密度非常重要,只要表面光潔,密度低,可帶來增碳低和發氣量少的好處。