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与QT600-3泵套铸造件加工相关信息

球 墨铸铁 是近6 0年 来 发 展 起 来 的 重 要 铸　造 金 属 材 料 。 通 过 用 稀 土 镁 合 金 对 铁 液 进 行 处　 为 了 生 产 出 优 质 的 球 墨 铸 铁 件 ， 广 大 铸 造　工 作 者 对 其 工 艺 做 了大 量 的 研 究 。但 是 ， 球 墨　 理 ， 加 以有 效 的 孕 育 ， 球 墨 铸 铁 中 的 石 墨 形 态　 大 部 分 或 全 部 呈 球 状 ，造 成 的 应 力 集 中 小 ， 对　 基 体 的 割 裂 作 用 也 较 小 ， 故 球 墨 铸 铁 的 抗 拉 强　 铸 铁 的 共 晶 凝 固 是 典 型 的 糊 状 凝 固 方 式 ，在 凝　 固 前 具 有 一 次 ( 态 ) 缩 、 体 积 膨 胀 和 二 次　 液 收 收 缩 的 过 程 。 在 凝 固 过 程 中 ， 当 相 邻 的 共 晶 团　 互 相 接 触 时 ， 位 于 共 晶 团 间 隙 部 位 的 铁 液 与 外　 部 隔 绝 ， 由 于 共 晶 凝 固 时 石 墨 是 领 先 相 ， 导 致　 最 后 凝 固 的 铁 液 中 严 重 缺 碳 ， 这 部 分 铁 液 凝 固　 时 产 生 的 收 缩 ( 二 次 收 缩 ) 不 到 补 充 ， 因　 即 得 而 形 成 微 观 缩 松 。 因 此 ， 球 墨 铸 铁 在 铸 造 生 产　 度 、 塑 性 和 韧 性 均 高 于 其 他 铸 铁 材 料 ， 塑 性 低　 于 钢 ，疲 劳 强 度 接 近 一 般 中 碳 钢 ， 其 耐 磨 性 和　减 震 性 又 优 于 铸 钢 ， 而 且 成 本 低 ， 还 可 经 过 多　 种 热 处 理 工 艺 来 提 高 和 改 善 性 能 ， 因 此 其 应 用　 日趋 广 泛 ， 在 机 械 制 造 行 业 中产 量 逐 年 飞 速 增　长。 　 中 会 出 现 多 种 缺 陷 ， 如 缩 孔 、 缩 松 、 夹 渣 、 皮　 z o 年 第　 os 期 I3

2 一 圃　 铸 工　 造艺48 。选定碳 当量 以后 ，含 碳量选取3 %- 3 %， .% . - . 　 4 9 对 于 薄壁 小 件 则 取 上 限 ， 以 保 证 充 分 石 墨 化 ，不　 出现 渗 碳 体 。对 于 硅 ，应 使铁 液 为 低 硅 ，有 利 于　 孕 育 处 理 ，更 有 利 于 提 高铁 素 体 的 数 量 ，减 少 碳　 化 物 的形 成 ，减 少 白 口倾 向 ，细 化 石 墨 球 ，提 高　 下 气 孔 等 ， 并 极 易 形 成 批 量 报 废 ， 不 仅 造 成 材　 料 的 极 大 浪 费 而 且 影 响 产 品 的 交 付 使 用 。 如 何　 保 证 球 墨 铸 铁 铸 件 的 产 品 质 量 仍 是 铸 造 工 作 者　不 可 轻 视 的 问题 。 为 使 球 墨 铸 铁 铸 件 的 质 量 提　 高 ， 本 文 结 合 生 产 实 践 ，探 讨 用 工 频 电 炉 生 产　 QT 0 — 及 QT4 0 0 常 用 球 墨 铸 铁 件 的 铸　 603 5 —1 等 石 墨 球 数 及 球 化 率 。对 于 铁 素 体 球 墨铸 铁 的硅 量　选 定 为2 2 ～2 9 。 锰 是 形 成 碳 化 物 能 力 较 强　 .% .% 的 元 素 ，促 进 珠 光 体 的形 成 ，随 着 锰 量 的提 高 ， 　 造 技 术 ，铸 件 检 验 按 GB/ 　 4 　 《 墨 铸 铁 金　 T94 1 球相 标 准 》 及 GB/ 　3 8 《 墨 铸 铁 件 》 进 行 ： 球　 T 14 球 化 类 型 不 低 于 3 ， 石 墨 大 小 不 大 于

4 ， 珠 光　 级 级 体 量 大 于 7 % ， 允 许 有 少 于 4 的渗 碳 体 + 共　 5 　 磷 球 墨 铸 铁 的强 度 、 硬 度 、 耐 磨 性 提 高而 塑性 、 韧　 性 、 伸 长 率 下 降 。 为 此 ，生 产 铁 素 体 球 墨 铸 铁 件　的锰 量 应 为 01 - 03 。硫 和磷 均 是 有 害 元 素 。 .%- . 　 　 铁 液 中 硫 含 量 愈 高 ，球 化 剂 消 耗 在 脱 硫 上 的量 就　 愈 多 ，往 往 造 成 球 化 不 良和 球 化 衰 退 ，且 硫 化 物　 夹 杂 浇 入 铸 型 中 ，铸 件 就 产 生 硫 化 物 夹 杂 ，铸 件　 晶 ， 其 中磷 共 晶 不 多 于 15 .%。 这 两 种 材 质 的铸　造 技 术 对 生 产 其 他 牌 号 的 球 墨 铸 铁 也 有 借 鉴 作　 用 ，供 同行 参 考 。 　 1 球 墨 铸铁 化学 成 分 的设 计　 　球 墨 铸 铁 的化 学 成 分 设 计 的 原 则 为 ： 高 碳 低　硅 、锰 、 磷 、硫 ， 强 化 孕 育 处 理 ， 再 根 据 球 铁 牌　 号 、热 处 理状 态 和 基 体 要 求 ， 以及 铸 件 形 状 、尺　 寸 及 生 产 条 件 确 定 。在 保 证 石 墨 球 化 和 铁 水 充 分　 孕 育 的 情 况 下 ， 宜 采 用 尽 量 高 的 含 碳 量 ( 不 宜　 但 超 过 40 . %) ，但 要 控 制 碳 当量 ， 以防 产 生 石 墨 漂　 易 断 。磷 含 量 高 易 形 成 硬 而 脆 的 磷 共 晶 ，分 布 在　 球 墨 铸 铁 的 晶 界 上 ，会 显 著 地 降低 铸 件 的 塑 性 和　 韧 性 ， 故要 求 严 格 控 制 含 量 。 残 余 镁 量 太 高 ，易　产 生 夹 渣 、缩 松 、 皮 下 气 孔 和 白 口倾 向 ;残 余 稀　 土 量 太 高 ， 易 产 生 白 口倾 向且 偏 析 严 重 。为 此 ， 　 在 保 证 充 分 球 化 的 前 提 下 ，应 尽 量 降低 残 余 镁 量　 及 稀 土 量 ，但 是稀 土 与 镁 含 量 过 低 时 ，往 往 产 生　 球 化 不 良或 球 化衰 退 现 象 。各 元 素 的选 取 范 围 如　表1 示。 所 　 浮 。铸 件 未 经 热 处 理 时 ，其 基 体 为 铁 素 体 ， 并 且　采 用 纯 净 的低 锰 炉 料 时 ，选 取 碳 当量 C E为45 -　 .%- 表 1 球 墨 铸 铁 的化 学 成 分 设 计

2 球 墨 铸铁 的 熔炼 工 艺　2 1 原材 料 要 求　 . 共 晶 团 的 间 隙 分 割 得 更 为 细 小 ， 而 形 成 的 膨　胀 应 力 却 更 大 ， 从 而 能 更 有 效 地 克 服 组 织 疏　 生 产 球 墨 铸 铁 的 原 材 料 要 严 格 控 制 ， 这 是　 生 产 优 质 铸 件 的 前 提 条 件 。一 般 选 择 Q1 ( / 0 GB　T1 1 — 0 5 　 4 2 2 0 )专 用 生 铁 作 为 主 要 原 材 料 。常 用　 球 墨铸铁 的炉料 组成如 表2 炉料要 保持清 洁 、 。 　 干 燥 ，成 分 要 稳 定 ，炉 料 中 杂 质 太 多 会 影 响 球　化 处理质量 。 　表2 球墨铸 铁的炉料组成 ( 质量分数 ，%　 )牌号　 Q0 1生铁 钢 回炉料　 球化 剂　 孕育剂　 松 。 球 墨 铸 铁 金 属 液 的 流 动 性 不 如 灰 铁 ， 铁 液　 出 炉 温 度 高 ，有 利 于 脱 硫 、 除 气 、 净 化 铁 液 及　 强 化 孕 育 ， 且 球 墨 铸 铁 在 处 理 过 程 中 要 降温 ， 　 为 保 证 浇 注 温 度 ， 球 墨 铸 铁 铁 液 温 度 要 求 控 制　在1 5 　4 　 1 5 0 ℃ ， 在 熔 炼 过 程 中 要 防 止 氧　 0～ 　 0 化 ，在浇 注 的过 程 中不 能 使炉 渣 进 入铁 液 中 ， 　 以 免 破 坏 除 S的 效 果 ， 影 响 球 墨 铸 铁 件 的 质　量 。熔 炼 和 孕 育 过 程 中 ，M g RE和 P、S的 成　 、 分 波 动 较 小 ， 而 C、 S 、M n 由 于 原 材 料 等 原　 i 则 2 2 铁 液 质 量控 制　 。 采 用 工 频 感 应 炉 熔 炼 合 金 。 铁 液 的 质 量 对　铸 件 质 量 有 着 决 定 性 的 作 用 。 铁 液 质 量 好 ， 则　 凝 固 时 能 够 形 成 数 量 更 多 更 细 小 的 共 晶 团 ， 把　 因 波 动 较 大 ， 对 球 墨 铸 铁 的 力 学 性 能 产 生 直 接　影响。

2 3 球 化 处 理及 孕 育 处理　 . 球 墨 铸 铁 的 球 化 处 理 是 要 使 石 墨 球 化 ， 同　 2　 z 第　 4 I。 　 　。 期 s 年 Q 6 0 3 T 5 - 0 墨铸铁 件 的铸 造技 术 聂小武 等　 T 0 — 、Q 4 0 1 球 时 除 去 S 渣 等 ， 决 定 石 墨 的 圆 整 度 。 石 墨 的　 及 球 化 与 否 ， 是 高 强 度 球 墨 铸 铁 的 首 要 条 件 ， 球　 墨 的 大 小 、 数 量 及 分 布 情 况 ，对 于 力 学 性 能 有　 很 大 影 响 。 球 化 剂 的 种 类 很 多 ， 比 如 使 用 稀 土　 3 球 墨 铸 铁 的铸 造 工艺　在 铸 型 方 面 ，球 墨 铸 铁 铸 件 的 模 具 的 收 缩　 率 要 比 普 通 灰 铸 铁 小 ， 铸 型 的 紧 实 度 必 须 要　 高 ， 如 果 采 用 砂 型 铸 造 ， 型 砂 的 水 分 必 须 严 格　 控 制 ， 一 般 为 35 . %～4 5 . %， 可 以 防 止 皮 下 气 孔　 缺 陷 ， 型 砂 的透 气 性 要 好 ， 型 腔 要 有 足 够 的 排　 气 能 力 ，砂 箱 的 强度 要 高 。 　 球 墨 铸 铁 铁 液 中 含 有 稀 土 镁 合 金 等 易 氧 化　 元 素 ， 浇 注 方 式 不 当 ， 则 会 形 成 氧 化 夹 杂 、 铁　豆 等 铸 造 缺 陷 ， 球 墨 铸 铁 件 还 容 易 产 生 夹 渣 和　 镁 中 间 合 金 ( M g 8 、 RE为 3 含 约 % %～ 5 ) ， %

根 据 球 墨 铸 铁 的 牌 号 及 铁 液 中 S的 含 量 ， 用 量　 为 12 ～ 17 ， 粒 度 为 5 1　 .% .% ～ 　 mm。 也 可 以 采　 5用 球 化 剂 Fe i g RE S M 6 4， 加 入 量 为 1 6 .% ， 粒　 度 为 1 ～3　 　 5 0 mm ， 孕 育 剂 选 用 7 S - e 金 ， 5 iF 合 　 粒 度 为 2 6 mm ， 加 入 量 为 1 5 ， 再 加 入 纯　 ～ 　 .　 铝0 1 . 6%进 行 复 合 强 化 孕 育 ， 使 石 墨 球 更 圆 、 　 皮 下 气 孔 缺 陷 ， 因 此 ， 浇 注 系 统 应 能 保 证 铁　 液 快 速 、 平 稳 流 入 型 腔 ， 并 具 有 良好 的 挡 渣 能　 更 细 小 ，伸 长 率 大 大 提 高 。球 化 处 理 一 般 采 用　冲入 法 ，具 有安 全 、灵活 、 简便 等优 点 。 　 孕 育 处 理 是 球 墨 铸 铁 生 产 中 的 一 个 重 要 环　 节 ，其 作用 是 增加 石 墨球 数 ，并 使石 墨 细 化 、 　 圆 整 、 分 布 均 匀 ， 决 定 共 晶 团 和 石 墨 的 大 小 及　 力 ， 与 可 锻 铸 铁 基 本 相 似 。 浇 注 系 统 采 用 半 开　 放 式 为 好 ， 比例 为　直　横　内 ：12 2 ： .， ： ： =1( .～ )08　实 践 证 明 ， 这 种 浇 注 系 统 可 使 铁 液 不 出 现 喷　 射 、 飞 溅 紊 流 。对 于 形 状 复 杂 、 体 积 大 的 球 墨　 铸 铁件 ，应采 用底注式 浇注系 统 。 　对 于 冒 口和 冷 铁 要 合 理 使 用 ， 球 墨 铸 铁 件　 数 量 。 孕 育 剂 的 种 类 也 很 多 ， 比 如 采 用 F 高　 YJ效 孕 育 剂 ， 粒 度 为 3 5 mm ， 加 入 量 为 1 2 ～ 　 . %　～ 16 ， 在 球 化 处 理 后 ，补 充 高 温 铁 水 时 随 流　 .% 存 在 着 共 晶 石 墨 化 膨 胀 ， 具 有 较 强 的 自补 缩 能　 进 行 。球 化 剂 和 孕 育 剂 需 经 3 0 ℃ 左 右 预 热 处　 0理 ，浇 包 预 热 至 暗 红 色 ( 0 ～ 8 0 ℃ )　 70 0 。 力 ， 尽 可 能 采 用 无 冒 口 铸 造 技 术 ， 不 必 遵 循 顺　 序凝 固或 同时凝 固 的原 则 。 中小铸 件 常用 暗 冒 　口 ， 暗 冒 口 能 防 止 石 墨 化 膨 胀 时 把 铁 液 挤 出 型　腔外 。 　一 无 论 是 控 制 铁 液 化 学 成 分 ， 还 是 进 行 孕　 育 、球 化 处 理 ， 目的 都 是 要 改 善 金 相 组 织 ， 通　 过 上述 工 艺控 制 的金 相组 织 如 图 1 图2 示 ， 和 所 　力 学性 能都 是符 合标 准 要求 的 。 　 般 采 用 堤 坝 式 浇 包 ， 包 径 与 高 之 比 为　 1( . ～2 。 浇 注 温 度 控 制 在 13 0 14 0℃ ， ：18 ) 　5～ 　0 　 快 速 浇 注 ， 在 尽 可 能 短 的 时 间 内 浇 注 完 毕 ， 时　间 控 制 在 1 　 n以 内 ， 以 防 止 发 生 球 化 衰 退 现　 　 mi 0 象 。力 学 性 能 试 块 应 在 中后 期 浇 注 。 　 4 结 束语　球 墨 铸 铁 的 实 际 生 产 中 ， 需 要 在 合 金 熔　 炼 、 模 具 设 计 、 铸 造 工 艺 和 工 人 操 作 技 能 等 方　图1 Q603 　 T 0 - 的金 相 组 织　 面 探 索 。 虽 然 多 年 来 在 球 墨 铸 铁 铸 造 实 践 的 基　 础 上 确 定 了 比 较 合 理 的 工 艺 技 术 ， 大 大 提 高 了　 铸 件 质 量 ， 其 化 学 成 分 、 金 相 组 织 、 力 学 性 能　 和 铸 造 缺 陷 等 都 稳 定 控 制 在 较 为 理 想 的 范 围　 内 ， 效 果 显 著 ， 但 是 仍 然 需 要 在 实 际 中 不 断 发　展 、 完 善 ， 生 产 经 验 还 有 待 积 累 ， 球 墨 铸 铁 是　 不 断发 展 的 材料 ，如何 推 行 新 的球 化和 孕 育 工。

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