薄壁球鐵小件生產(chǎn)的工藝

薄壁球鐵小件生產(chǎn)的工藝

質(zhì)量為20kg，壁厚4.15mm，模型數(shù)0.8cm。結(jié)構(gòu)均勻或孤立的熱節(jié)墨銷應(yīng)在制造過程中解決以下四個問題。①防止產(chǎn)生白口和控制晶間碳化物;②提高球化級別,保證鑄件力學(xué)性能;③防止冷隔、澆不足、夾渣、氣孔類充填性缺陷;④防止鑄件熱節(jié)及內(nèi)澆口引入處或冒口根部的縮凹、縮松類缺陷。1路橋材料、球形材料、育種材料和合金成分的控制1.1碳化物對鐵粉常見的碳化物影響爐料是有害元素的主要來源,如鐵液中促進珠光體元素,強促進碳化物形成元素等超過臨界值,會造成鑄鐵中珠光體量超標,并出現(xiàn)一次碳化物。因而,須選用穩(wěn)定質(zhì)量的爐料,從根本上減少有害元素的影響。(1)4%n用低Mn、低P、低S及低有害微量元素的生鐵,其化學(xué)成分w為:4.3%～4.5%C;0.95%～1.1%Si;≤0.15%Mn;≤0.04%P;≤0.02%S;≤0.0095%Cr;≤0.018%Cu;≤0.0075%Ni;≤0.0005%Sb;≤0.0013%As;≤0.0005%Sn;≤0.0005%B;≤0.04%Ti;≤0.0005%Pb;≤0.001%Te。(2)廢鋼外購廢鋼中易混入合金,應(yīng)專門選用小塊散狀廢鋼料頭作為專用廢鋼。(3)返回廚房限定只使用本身的回爐料。1.2使用特殊的球形和育種材料(1)dqt-1球化劑球化劑的合理選用和稀土(RE)元素的加入是實現(xiàn)高強度薄壁球墨鑄鐵的關(guān)鍵。西安長泰特種合金廠,鐵素體Ⅰ型DQT-1球化劑w為:5%～7%Mg,1.5%～3.5%RE,40%～46%Si,含適量的Ba、Bi、Ca,可用于電爐熔煉,生產(chǎn)QT400-18,QT450-10,處理溫度1460～1530℃,加入量1.2%～1.6%。(2)re、bi、al用量西安長泰特種合金廠復(fù)合孕育劑FYJ-T型,w為65%～75%Si,1%～2%Ba,1%～2%Ca,RE、Bi、Al適量,粒度0.2～0.85mm,加入量0.15%～0.20%。可用于倒包孕育或隨流孕育。1.3優(yōu)化鐵磁化學(xué)成像(1)鐵素體含量的影響含硅量較高時,較高碳當量的鐵液具有形成鐵素體含量的傾向,可減少鑄件薄壁處的共晶碳化物,還可提高球墨數(shù)量。最佳碳當量w為4.6%～4.9%。(2)%si3.6%～4.0%C;2.8%～3.3%Si;<0.2%Mn;0.045%P;0.02%S;0.05%Mg殘;0.035%RE殘。1.4電化學(xué)刑變雙工藝(1)采用中頻電爐熔煉,或沖天爐爐外脫硫—電爐雙聯(lián)工藝,提供低硫(0.03%)原鐵液。(2)使用容量300～500kg的球化包。(3)處理溫度為1490～1510℃。1.5塊度及加入量一次包內(nèi)孕育,在加入球化劑的同時加入孕育劑,合適塊度為8～18mm,加入量w為0.4%～0.5%。隨流孕育或倒包孕育能防止孕育衰退,防止薄壁區(qū)碳化物的形成,加入量w為0.10%～0.20%。1.6隔等缺陷缺陷(1)對壁厚4～5mm的鑄件,澆注溫度過低,易出現(xiàn)澆不足、冷隔等缺陷;澆注溫度過高,珠光體、滲碳體量增加。最佳澆注溫度為1360～1420℃。(2)每包鐵液澆注時間控制在6min以內(nèi),做到鐵液溫度超工藝范圍不澆注,<1360℃鐵液回爐。2型腔擴大的發(fā)生從均衡凝固理論觀點出發(fā),球鐵薄小件,要強調(diào)澆注系統(tǒng),冒口的外部補縮。在早期集中的液態(tài)收縮階段會過多地從冒口中吸入鐵液,當大量石墨化膨脹到來時,除補償一部分收縮量外,剩余的膨脹擠壓件壁產(chǎn)生型腔擴大。這就是球鐵小件,既容易產(chǎn)生縮孔、縮松,又有大的型腔擴大傾向的原因。2.1熱噴霧劑澆口通過冒口,再進入鑄件,冒口有緩沖作用,冒口溫度高于鑄件,有較強的補縮作用。2.2離開熱節(jié)薄小件對熱節(jié)敏感,冒口引入要避開鑄件幾何熱節(jié),開設(shè)在靠近熱節(jié)的薄壁處。2.3冒口的熱節(jié)分析在孤立熱節(jié)部位加冷鐵;對壁厚、結(jié)構(gòu)均勻的鑄件,由于冒口的開設(shè)會產(chǎn)生接觸熱節(jié)(冒口根熱節(jié))、流動熱節(jié)(鐵液集中流動過的部位)。冷鐵可以安放在接觸熱節(jié)和流動熱節(jié)部位。2.4澆注系統(tǒng)設(shè)計對10～20kg,結(jié)構(gòu)、壁厚較均勻的鑄件,為了保持其結(jié)構(gòu)均勻性,可以采用澆注系統(tǒng)補縮,直澆道、橫澆道當冒口設(shè)計,內(nèi)澆口當冒口頸設(shè)計,多道內(nèi)澆口分散頂上部引入,具有明顯的技術(shù)效果。2.5溢流技術(shù)在澆口引入處的對側(cè),安放溢流耳冒口,將進入鑄件的流頭鐵液溢出,可以排渣、出氣,防止?jié)膊蛔?、火流等缺陷?.6攀爬工藝有些中間分型帶芯的鑄件,可以從芯頭上爬芯引入,鐵液爬芯有利于橫澆道充滿檔渣,鐵液沿芯子表面附壁流動,有利于平穩(wěn)充型。3鑄造工藝改進3.1支座鑄件,QT500-7,濕砂型,8.8kg,圖1熱側(cè)冒口熱節(jié)引入,冒口根(熱節(jié))產(chǎn)生縮孔、縮松;圖2采用耳冒口離開熱節(jié)引入,工藝出品率提高,消除了熱節(jié)、冒口根縮孔、縮松缺陷。3.2環(huán)形鑄件,Q