常用鑄造合金的熔煉及其鑄件的生產(chǎn)ppt課件

1、2.2.3常用鑄造合金的熔煉常用鑄造合金的熔煉 及其鑄件的消費(fèi)及其鑄件的消費(fèi) 一、一、 鋼鐵的消費(fèi)過(guò)程鋼鐵的消費(fèi)過(guò)程鐵礦石鐵礦石高爐高爐轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐鑄鐵件鑄鐵件鋼鋼鋼錠鋼錠連鑄件連鑄件( (型材型材鐵水鐵水鑄鐵鑄鐵沖天爐沖天爐鋼液鋼液鐵錠鐵錠鋼錠鋼錠鑄鋼件鑄鋼件鑄鋼鑄鋼電弧爐電弧爐目錄目錄鋼錠鋼錠鋼水澆注成鋼錠的方法鋼水澆注成鋼錠的方法二 常用合金鑄件的消費(fèi)1、鑄鐵件的消費(fèi)1概述 鑄鐵分類白口鐵 Fe3C麻口鐵 Fe3C+G灰口鐵 G普通灰口鐵G片可鍛鑄鐵G團(tuán)絮球墨鑄鐵G球蠕墨鑄鐵G蠕蟲 按碳的存在方式分 按化學(xué)成分分普通鑄鐵合金鑄鐵目錄 影響鑄鐵石墨化的要素影響鑄鐵石墨化的要素 化學(xué)成分化學(xué)成分

2、 冷卻速度冷卻速度2普通灰口鑄鐵件的消費(fèi)普通灰口鑄鐵件的消費(fèi)普通灰口鑄鐵的成分及組織普通灰口鑄鐵的成分及組織 接近共晶成分接近共晶成分F+G片片F(xiàn)+P+G片片P+G片片F(xiàn)+G片片F(xiàn)+P+G片片P+G片片F(xiàn)+G片片F(xiàn)+P+G片片P+G片片普通灰口鑄鐵的性能普通灰口鑄鐵的性能機(jī)械性能：機(jī)械性能：b:125b:125250MPa 250MPa 、k k 趨于零。趨于零。工藝性能：不能鍛造和沖壓；焊接性很工藝性能：不能鍛造和沖壓；焊接性很差；差； 良好的鑄造性；切削加工性良好的鑄造性；切削加工性好。好。其它性能：良好的減震性、耐磨性；缺其它性能：良好的減震性、耐磨性；缺口敏口敏 感性低于鋼。感性低于鋼

3、。牌號(hào)意義 單鑄30mm試棒的抗拉強(qiáng)度值，分為六個(gè)牌號(hào) HT100 HT150 HT200 HT250 HT300 HT350牌號(hào)的選用 根據(jù)鑄件受力處的主要壁厚或平均壁厚，按國(guó)標(biāo)GB943988所規(guī)定的參考值選。注：普通灰口鑄鐵的壁厚增大，強(qiáng)度降低。普通灰口鑄鐵的牌號(hào)普通灰口鑄鐵的牌號(hào)GB9439-88GB9439-88牌號(hào)鑄件壁厚/mm b/MPaHT1002.510102020303050130100 90 80HT1502.510102020303050175145130120灰鑄鐵的壁厚與強(qiáng)度的關(guān)系灰鑄鐵的壁厚與強(qiáng)度的關(guān)系牌牌 號(hào)號(hào) 組織組織 用途舉例用途舉例 HT100HT100F

4、+GF+G片片 蓋、外罩、油盤、手輪、支架、底板、鑲導(dǎo)軌的蓋、外罩、油盤、手輪、支架、底板、鑲導(dǎo)軌的機(jī)床底座等對(duì)強(qiáng)度無(wú)要求的零件機(jī)床底座等對(duì)強(qiáng)度無(wú)要求的零件 HT150HT150F+P+GF+P+G片片底座、床身、與底座、床身、與HT200HT200相配的溜板、任務(wù)臺(tái)；泵相配的溜板、任務(wù)臺(tái)；泵殼、容器、法蘭盤殼、容器、法蘭盤; ;任務(wù)壓力不太大的管件任務(wù)壓力不太大的管件 HT200HT200F+P+GF+P+G片片要求高的強(qiáng)度和一定耐蝕才干的泵殼、容器、塔要求高的強(qiáng)度和一定耐蝕才干的泵殼、容器、塔器、法蘭、硝化塔器、法蘭、硝化塔 機(jī)床床身、立柱、平尺、劃線平板、汽缸、齒輪、機(jī)床床身、立柱、平尺

5、、劃線平板、汽缸、齒輪、活塞、剎車輪、聯(lián)軸器盤、程度儀框架活塞、剎車輪、聯(lián)軸器盤、程度儀框架 壓力為壓力為80Mpa80Mpa以下的油缸、泵體、閥門以下的油缸、泵體、閥門 HT250HT250P+GP+G片片HT300HT300P P細(xì)細(xì)+G+G細(xì)片細(xì)片床身導(dǎo)軌、車床、沖床等受力較大的床身、機(jī)座、床身導(dǎo)軌、車床、沖床等受力較大的床身、機(jī)座、主軸箱、卡盤、齒輪、高壓油缸、水缸、泵體、主軸箱、卡盤、齒輪、高壓油缸、水缸、泵體、閥門、襯套、凸輪、大型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、氣缸體、閥門、襯套、凸輪、大型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、氣缸體、氣缸蓋；冷鐓模、冷沖模氣缸蓋；冷鐓模、冷沖模 HT350HT350P P細(xì)細(xì)+G+G細(xì)片細(xì)

6、片灰鑄鐵的用途灰鑄鐵的用途孕育處置對(duì)大鑄件截面硬度的影響孕育處置對(duì)大鑄件截面硬度的影響05015050100100150150外表外表 中心160140170180硬度HB普通灰口鑄鐵的孕育處置普通灰口鑄鐵的孕育處置 運(yùn)用：靜載下要求較高強(qiáng)度、高耐磨性或高氣密運(yùn)用：靜載下要求較高強(qiáng)度、高耐磨性或高氣密性的鑄件，特別是厚大鑄件。性的鑄件，特別是厚大鑄件。普通灰口鑄鐵的鑄造工藝特點(diǎn)熔煉與澆注：在沖天爐內(nèi)熔煉，不需爐前 處置，直接澆注。鑄造工藝不需冒口和冷鐵，普通采用同時(shí)凝固。澆注系統(tǒng)截面多采用封鎖式 F內(nèi)F橫F直 或 F內(nèi)F直F橫對(duì)型砂的要求比鋼低，粘土砂，中小型件可用濕型砂。普通不需熱處置，或僅

7、需時(shí)效處置3可鍛鑄鐵件的消費(fèi)組織：鋼基體上分布有團(tuán)絮狀石墨P+G團(tuán)絮團(tuán)絮F+G團(tuán)絮團(tuán)絮性能與普通灰口鐵比 具有較高的韌性 12 k30J/cm2牌號(hào)：黑心可鍛鑄鐵 KTH300-06 珠光體可鍛鑄鐵KTZ450-06運(yùn)用：構(gòu)造復(fù)雜，接受沖擊載荷的薄壁零 件，如水管彎頭，農(nóng)機(jī)具，閥門等。 可鍛鑄鐵的牌號(hào)、機(jī)械性能可鍛鑄鐵的牌號(hào)、機(jī)械性能 及運(yùn)用及運(yùn)用分分類類 牌牌 號(hào)號(hào)鑄鐵鑄鐵壁厚壁厚mmmm試棒試棒直徑直徑mmmm抗拉抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度b bMPaMPa延伸延伸率率% %硬度硬度HBHB 運(yùn)用舉例運(yùn)用舉例鐵鐵素素體體基基 KTH300-06KTH300-06121216163003006 61501

8、50彎頭、三通等管件彎頭、三通等管件KTH330-08KTH330-08121216163303308 8螺絲扳手等，犁刀、犁柱、螺絲扳手等，犁刀、犁柱、車輪殼等車輪殼等KTH350-10KTH350-10121216163503501010汽車遷延機(jī)前后輪殼、減汽車遷延機(jī)前后輪殼、減速器速器KTH370-12KTH370-12121216163703701212殼、轉(zhuǎn)向節(jié)殼、制動(dòng)器等殼、轉(zhuǎn)向節(jié)殼、制動(dòng)器等 珠珠光光體體基基 KTZ450-06KTZ450-06 16164504506 6150150200200曲軸、凸輪軸、連桿、齒曲軸、凸輪軸、連桿、齒輪、輪、 KTZ550-04KTZ55

9、0-04 16165505504 4180180230230活塞環(huán)、軸套、萬(wàn)向接頭、活塞環(huán)、軸套、萬(wàn)向接頭、KTZ650-02KTZ650-02 16166506502 2210210260260棘輪、扳手、傳動(dòng)鏈條棘輪、扳手、傳動(dòng)鏈條KTZ700-2KTZ700-2 16167007002 2240240290290 消費(fèi)特點(diǎn)消費(fèi)特點(diǎn) 先鑄出白口鑄鐵坯料先鑄出白口鑄鐵坯料 再進(jìn)展長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火再進(jìn)展長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火石墨化退火的總周期普通為4070小時(shí)高溫階段的石墨化退火時(shí)間需1020小時(shí)可鍛鑄鐵的石墨化退火工藝920 980 720 650Fe3C共晶 A+G團(tuán) Fe3C共析 F+G團(tuán)

10、P+GP+G團(tuán)團(tuán)F+ GF+ G團(tuán)團(tuán)TTt鑄造性能與普通灰口鐵比及鑄造工藝特點(diǎn)鑄造性能與普通灰口鐵比及鑄造工藝特點(diǎn)鑄造性能鑄造性能 熔點(diǎn)高，流動(dòng)性差、熔點(diǎn)高，流動(dòng)性差、 收縮大收縮大 易產(chǎn)生冷隔、澆缺乏，縮孔，縮松、裂紋等易產(chǎn)生冷隔、澆缺乏，縮孔，縮松、裂紋等 缺陷。缺陷。鑄造工藝鑄造工藝 高的鐵水溫度；高的鐵水溫度； 順序凝固原那么設(shè)計(jì)澆冒口；順序凝固原那么設(shè)計(jì)澆冒口； 澆注系統(tǒng)截面加大，以縮短充型時(shí)間；澆注系統(tǒng)截面加大，以縮短充型時(shí)間； 提高型砂的退讓性，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)蔫T筋以減少提高型砂的退讓性，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)蔫T筋以減少裂紋。裂紋。4球墨鑄鐵件的消費(fèi)組織：鋼基體上分布有球狀石墨P+G球球F+G球球

11、F+P+G球球性能性能 良好的機(jī)械性能良好的機(jī)械性能 b:400 b:400600MPa 0.2/b600MPa 0.2/b0.7 0.7 =2=218%18%牌號(hào)牌號(hào) QT450-10 QT450-10運(yùn)用運(yùn)用 以鐵代鋼，消費(fèi)重載機(jī)件，如曲軸。以鐵代鋼，消費(fèi)重載機(jī)件，如曲軸。消費(fèi)工藝特點(diǎn)消費(fèi)工藝特點(diǎn) 成分：高碳、高硅、低成分：高碳、高硅、低P P、S S 球化處置球化處置 孕育處置孕育處置 球墨鑄鐵的牌號(hào)、機(jī)械性能及運(yùn)用 機(jī)械性能機(jī)械性能 牌號(hào)牌號(hào)基體基體 b b MPaMPa 0.20.2 MPMPa a 5 5 % %HBHB應(yīng)應(yīng) 用用 舉舉 例例QT400-18QT400-18鐵素體鐵

12、素體4004002502501818130130180180 汽車、遷延機(jī)床底盤汽車、遷延機(jī)床底盤零件；零件；16-6416-64大氣壓閥大氣壓閥門的閥體、閥蓋門的閥體、閥蓋QT400-15QT400-15鐵素體鐵素體4004002502501515130130180180QT450-10QT450-10鐵素體鐵素體4504503103101010160160210210QT500-7QT500-7鐵素體鐵素體+ +珠光體珠光體5005003203207 7 170 170230 230 機(jī)油泵齒輪機(jī)油泵齒輪QT600-3QT600-3珠光體珠光體+ +鐵素鐵素體體6006003703703

13、3190190270270 柴油機(jī)、汽油機(jī)曲柴油機(jī)、汽油機(jī)曲軸；磨床、銑床、車床軸；磨床、銑床、車床的主軸；空壓機(jī)、冷凍的主軸；空壓機(jī)、冷凍機(jī)缸體、缸套機(jī)缸體、缸套QT700-2QT700-2珠光體珠光體7007004204202 2225225305305QT800-2QT800-2珠光體珠光體8008004804802 2245245335335QT900-2QT900-2下貝氏下貝氏體體9009006006002 2 280 280360 360 汽車、遷延機(jī)傳動(dòng)齒汽車、遷延機(jī)傳動(dòng)齒輪輪鐵水合金球化劑硅鐵粉鐵水包出鐵槽草木灰反響室反響室鑄件鑄件冒口冒口積渣包積渣包球化處置工藝有沖入法和型

14、內(nèi)球化法球化處置工藝有沖入法和型內(nèi)球化法沖入法沖入法型內(nèi)球化法鑄造工藝 高的出爐鐵水溫度 澆注系統(tǒng)的截面積灰鑄鐵 采用半封鎖或開放式澆注系統(tǒng)球鐵易氧 化 添加鑄型剛度，安放冒口、冷鐵以防止縮 孔，縮松。 嚴(yán)厲控制型砂中的水分及原鐵水的碳、硅 含量，降低鐵水中含硫量和剩余鎂量，防 止產(chǎn)生氣孔 Mg+H2O=MgO+H2 MgS+H2O=MgO+H2S5蠕墨鑄鐵件的消費(fèi)組織 鋼基體上分布有蠕蟲狀石墨性能 強(qiáng)度、塑性、韌性、耐磨性優(yōu)于灰鑄鐵 鑄造性能優(yōu)于球墨鑄鐵 具有良好的熱疲勞性及導(dǎo)熱性運(yùn)用 替代灰鑄鐵消費(fèi)較高要求的鑄件，如液壓閥，鋼錠模等牌號(hào) RuT420消費(fèi)特點(diǎn) 成分：高碳、高硅、低 P、S

15、球化處置 孕育處置鑄造工藝 與灰口鐵接近蠕墨鑄鐵的牌號(hào)和機(jī)械性能蠕墨鑄鐵的牌號(hào)和機(jī)械性能 牌號(hào)牌號(hào)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 b bMPaMPa屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度0.20.2MPMPa a延伸率延伸率 % % 硬度值范硬度值范圍圍蠕化率蠕化率 VGVG% % 組組 織織 不不 小小 于于HBHB不小于不小于RuT420RuT4204204203353350.750.75200200280280 珠光體珠光體+ +石墨石墨RuT380RuT3803803803003000.750.75193193274274 珠光體珠光體+ +石墨石墨RuT340RuT3403403402702701.01.0170170

16、2492495050珠光體珠光體+ +鐵素體鐵素體+ +石墨石墨RuT300RuT3003003002402401.51.5140140217217鐵素體鐵素體+ +珠光體珠光體+ +石墨石墨RuT260RuT2602602601951953 3121121197197 鐵素體鐵素體+ +石墨石墨牌號(hào)牌號(hào)組織組織用用 途途 舉舉 例例 RuT260RuT260 F+G F+G蠕蠕汽車、遷延機(jī)底盤類零件、驅(qū)汽車、遷延機(jī)底盤類零件、驅(qū)動(dòng)橋殼、閥體等動(dòng)橋殼、閥體等RuT300RuT300 F+P+G F+P+G蠕蠕 排氣管、變速箱體、汽缸蓋、排氣管、變速箱體、汽缸蓋、紡織零件、液壓件等紡織零件、液壓

17、件等 RuT340RuT340 F+P+G F+P+G蠕蠕重型機(jī)床件、大型齒輪箱體、重型機(jī)床件、大型齒輪箱體、蓋、剎車鼓、玻璃模具、飛輪蓋、剎車鼓、玻璃模具、飛輪等等RuT380RuT380 P+G P+G蠕蠕 活塞環(huán)、氣缸套、制動(dòng)盤、活塞環(huán)、氣缸套、制動(dòng)盤、玻璃模具、剎車鼓、鋼珠研磨玻璃模具、剎車鼓、鋼珠研磨盤吸泥泵體等盤吸泥泵體等 RuT420RuT420 P+ G P+ G蠕蠕蠕墨鑄鐵的牌號(hào)及運(yùn)用蠕墨鑄鐵的牌號(hào)及運(yùn)用2鑄鋼件的消費(fèi)1鑄鋼的分類、性能及運(yùn)用 性能：具有高的強(qiáng)度及塑韌性，焊接性好 運(yùn)用：制造接受較大載荷及沖擊載荷的重要機(jī)件，如 火車輪、車箱車鉤、高壓閥門。2牌號(hào)GB12-89

18、) ZG200-400 ZGMn13 ZG1Cr18Ni9Ti鑄鋼鑄造碳鋼鑄造合金鋼分類:3鑄鋼的鑄造性能及鑄造工藝特點(diǎn)鑄造性能鑄鋼的熔點(diǎn)高，鑄件易產(chǎn)生粘砂缺陷鋼液易氧化、渣較多鑄鋼的流動(dòng)性差鑄鋼的收縮大易產(chǎn)生熱裂或變形鑄造工藝普通用水玻璃砂外型澆注系統(tǒng)多采用底注開放式，使液流盡量平緩澆注系統(tǒng)截面積要大、簡(jiǎn)單、拐彎不要多；澆注溫度高。按順序凝固原那么設(shè)計(jì)澆冒口系統(tǒng)，熱節(jié)處加冷鐵或冒口在易產(chǎn)生裂紋處設(shè)收縮筋，對(duì)易變形的鑄件那么常設(shè)拉筋以加強(qiáng)剛性。鑄鋼件需熱處置 3鋁合金鑄件的消費(fèi)1鑄造鋁合金的熔煉設(shè)備：坩鍋爐、反射爐、 工頻爐熔煉特點(diǎn)：元素?zé)龘p大、 易吸氣熔煉方法：常規(guī)熔煉法:以Mg、Al、Zn

19、金屬錠作爐料，其他元素以中間合金方式參與。合金錠重熔法：直接按牌號(hào)購(gòu)買鑄造鋁合金錠重熔一次熔煉法：大部分合金元素以純金屬錠參與。熔煉工藝：熔劑覆蓋劑KCl、NaCl精煉除氣，熔煉后期通入氯氣或壓入氯鹽、氯化物，如氯化鋅、六氯乙烷等，以除去合金液內(nèi)的氣體和氧化夾雜。細(xì)化晶粒：Al-Mg、Al-Cu中參與Ti、B、Zr 等元素或其鹽類，使晶粒細(xì)化。蛻變處置：Al-Si合金熔煉時(shí)，加蛻變劑，以細(xì)化晶粒。2鋁合金的鑄造工藝特點(diǎn)鑄造性能 極易吸氣、氧化；收縮大；易產(chǎn)生縮孔、縮松、夾渣、變形、甚至開裂等缺陷。鑄造工藝充型：非常平穩(wěn)，不產(chǎn)生渦流、飛濺和沖擊景象，盡快充溢鑄型型砂：SiO2含量低的硅砂，粒度應(yīng)較細(xì)100/200目澆注系統(tǒng)：較矮鑄件：頂注式或中間注入式其他：底注開放式或垂直縫隙式澆注系統(tǒng)內(nèi)有時(shí)放過(guò)濾網(wǎng)，以撇渣。內(nèi)澆道數(shù)量應(yīng)多些，以便快速充型。澆注系統(tǒng)應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)順序凝固和冒口的補(bǔ)縮充分發(fā)揚(yáng)冷鐵作用以加強(qiáng)冒口的補(bǔ)縮效果。4 銅合金鑄件的消費(fèi)1鑄造銅合金的熔煉 設(shè)備：坩鍋爐、工頻爐、中頻爐 熔煉工藝 熔劑：熔化青銅時(shí)參與玻璃、硼砂以覆蓋銅液 脫氧劑：出爐前參與0.30.6%的磷銅進(jìn)展脫氧2銅合金的鑄造工藝特點(diǎn)合金種類凝固結(jié)晶特點(diǎn)冒口補(bǔ)縮澆注系統(tǒng)運(yùn)用范圍錫青銅凝固結(jié)晶溫度范圍寬，不