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铸铁平台生产缺陷产生的原因及预防措施

  • 发布者:鑫禄机械

    发布日期:2020-05-28
  • 关于冷却速度的影响   

    铸铁平台铸铁是一种对冷却速度敏感性很大的材料,同一铸件的厚壁和薄壁部分,内部和外表都可能获得相差悬殊的组织,俗称为组织的不均匀性。因为石墨化过程在很大程度上取决于冷却速度。影响铸铁平台铸件冷却速度的因素较多:铸件壁厚和重量、铸型材料的种类、浇冒口和重量等等。由于铸件的壁厚、重量和结构取决于工作条件,不能随意改变,故在选择化学成分时应考虑到它们对组织的影响。 

    关于铁液孕育处理的影响  

    孕育处理就是在铁液进入铸铁平台铸件型腔前,把孕育剂附加到铁液中以改变铁液的冶金状态,从而可改善铸铁的显微组织和性能。对灰铸铁而言,进行孕育处理是为了获得A型石墨、珠光体基体、细小共晶团的组织,以及减少铸件薄壁或边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏感性;对可锻铸铁而言,是为了缩短退火周期,增大铸件的允许壁厚和改善组织的结构;对球墨铸铁而言,是为了减少铸铁平台铸件白口倾向,提高球化率和改善石墨的圆整性。

    关于铁液过热处理的影响

    提高铁液过热温度可以:

    ①增加化合碳含量和相应减少石墨碳含量

    ②细化石墨,并使枝晶石墨的形成

    ③消除铸铁的“遗传性”

    ④提高铸铁平台铸件断面上组织的均匀性

    ⑤有利于铸件的补缩。同样,铁液保温也有铁液过热的类似作用。

    灰铸铁不可用热处理的方法来达到牌号要求 

    一般说来,热处理能在很大程度上改善铸造合金的组织和性能,但在灰铸铁条件下,热处理所能发挥的作用相对较小。在灰铸铁中,石墨对铸铁性能的影响很大,而任何的热处理方法都不能改变石墨的形态和分布,故不可通过热处理来有效地提高灰铸铁的性能使之达到牌号要求。 

    但是,提高灰铸铁力学性能的方法很多,如合理选配化学成分、改变炉料组成、过热处理铁液、孕育处理、微量或低合金化等,都可取得很好效果。

    生产高牌号铸铁平台(孕育铸铁)的注意事项 

    生产高牌号铸铁平台(一般指HT200以上)时,为了获得高的力学性能,尽可能地减少石墨的数量、减小石墨的长度。传统的方法就是降低铁液的碳、硅含量、提高铁液的冷凝速度,但幅度稍大时就会出现D型过冷石墨及白口,反而降低灰铸铁的力学性能。 

    在炉前或在浇注前往铁液中添加适量的、以硅铁为主的铁合金碎粒被称作孕育处理。孕育处理在铁液中提供大量的、石墨借以生核的生核质点。有效的孕育将促进石墨的析出,从而消除白口、细化片状石墨并使过冷石墨转变为无方向性均布石墨(A型石墨),不但可大幅度地提高综合力学性能,同时还提高铸态组织的均一性,减小铸件由于壁厚不均、边角与心部的冷速不同而造成的力学性能差别,因此对铁液进行孕育处理是一项生产高牌号灰铸铁(孕育铸铁)的技术。

    锰在高牌号灰铸铁(孕育铸铁)中的作用,除中和硫的影响外,尚有一个特殊的要求,即借助于它使灰铸铁能得到珠光体组织,故高牌号灰铸铁(孕育铸铁)的锰含量一般较高。硫能削弱孕育剂的石墨化作用,因此常将硫限制在0.12%以下。近几年来,也有人认为为了得到好的孕育效果,原铁液的硫量不能太低。因此,在以后铁液中的硫含量逐渐降低的情况下,对于孕育铸铁中的硫量究竟应如何确定,看来是一个值得注意的问题。 

    磷含量一般从力学性能的要求出发,常限制在0.15%以下,但有些机床灰铸铁件(常由孕育铸铁制造)需要耐磨,磷含量则可提高至0.3%~0.5%左右或高。 


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