巴中
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基本参数
- 名称
铸铁型材
- 工艺
水平连铸
- 产地
山东
- 优势
无气孔 砂眼
- 用途
机械加工/精密制造
- 价格
议价
通过化学成分的控制和对工艺的调整，获得D型石墨，并对观组织、力学性能、耐高温性能进行研究，以提高玻璃模具的使用寿命。通过Si和合金元素成分的选择和控制，研究了化学成分对D型石墨铸铁观组织的影响。结果表明Si是影响D型石墨形成的主要因素，Ti、Cr、Cu有利于促进D型石墨的形成；D型石墨铸铁玻璃模具适宜的化学成分范围为：3.2～3.52.2～3.0％Si、0.2％Ti、0.54～0.89％Mn、<0.05<0.10.49～0.54％Cr、0.35～0.65％Cu；当含Ti量在0.1～0.3％之间变化时，随着含Ti量的增加，D型石墨增多。在此成分范围内获得的D型石墨铸铁的力学性能为：硬度HB范围为217～2抗拉强度MPa，范围为246～285。 通过采用浇注阶梯型试样和放置冷铁方法，使铸铁获得不同的冷却速度，研究冷却速度对D型石墨铸铁观组织的影响。
结果表明：随着冷却速度的增大，石墨形态由较粗大的片状石墨逐渐变成细小的点状石墨。在厚度为30mm试样的下方放置冷铁时，在距离冷铁25mm的铸铁组织中能够获得较细小的D型石墨组织。 对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗氧化性进行了实验研究。在750℃下，将不同成分的D型石墨铸铁保温24小时，使其氧化增重，研究成分和组织对D型石墨抗氧化性能的影响。结果表明：含有Cr、Cu多元化合金的D型石墨铸铁有比普通灰铸铁高4～5倍的抗氧化性能。 对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗热疲劳性进行实验研究。在800℃下，将不同成分的D型石墨铸铁加热到800℃，保温5分钟取出后，立即在冷水中激冷5秒，如此反复循环直至出现肉眼可见的裂纹为止。灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度 ，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。
其他性能
灰铸铁具有良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。
热处理
灰铸铁的热处理后只能改变基体组织，不能改变石墨的形态，因而不可能明显提高灰铸铁件的力学性能。灰铸铁的热处理主要用于消除铸件内应力和白口组织，稳定尺寸，改善切削加工性能，提高表面硬度和耐磨性等。
消除内应力退火
用以消除铸件在凝固过程中因冷却不均匀而产生的铸造应力，防止铸件产生变形和裂纹。其工艺是将铸件加热到500～600℃，保温一段时间后随炉缓冷至150～200℃以下出炉空冷，有时把铸件在自然环境下放置很长一段时间，使铸件内应力得到松弛，这种方法叫“自然时效”，大型灰铸铁件可以采用此法来消除铸造应力。
石墨化退火
以消除白口组织，降低硬度，改善切削加工性能。方法是将铸件加热到850～900℃，保温2～5小时，然后随炉缓冷至400～500℃，再出炉空冷，使渗碳体在保温和缓冷过程中分解而形成石墨。
表面淬火
提高表面硬度和延长使用寿命。如对于机床导轨表面和内燃机汽缸套内壁等灰铸铁件的工作表面，需要有较高的硬度和耐磨损性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）频感应加热表面淬火和接触电阻加热表面淬火铸铁类别汽车动力传递可锻铸铁件有时用作汽车的传动部件，将球铁应用于圆片离合器、分速器箱、后轴和轮壳等的强烈的趋势。瑞士Sehaffhausen的G.Fiseher铸造厂在这方面有许多应用，他们与设计者紧密合作，把铸钢件、锻钢件以及可锻铸铁件转变为球墨铸铁件。悬置件现在，铁经常用作悬置部件如簧挂钩以及制动系统主要件(制动卡钳)和转向关节。汽车工业是球墨铸铁铸件第二用户，其数项多。球铁应用于汽车中的三个主要地方：(1)动力源一发动机部件；(2)动力传递一一齿轮系、齿轮和轴套；(3)车物悬置、制动器和转向装置。动力源曲轴是承受连续变化的弯曲、扭转和剪切载荷的零件，并且在它的使用寿命内，要循环十亿次，汽车设计的工程师们早在19152年即在发现用镁处理的方法四年之后，就立刻考虑采用球铁的可能性。福特汽车公司的几乎所有曲轴都用这种材料来制造。上大多数汽油机汽车都装上球铁曲轴来代替锻钢曲轴，这种应用被认为是价值工程的典型例子。
而废钢中的S以及回炉铁（包括铁屑）中的S和锰反应产生的MnS在炉料中的积累达到一定程度，就会产生过量，从而产生上述缺陷。为了减少铁水中的MnS含量，一般用加入一定量的优质新生铁（低S低Mn）来调整，另外提高孕育效果，可使MnS细化，减弱其不良影响。废钢加入量过大时，由于废钢熔点在1530度左右，而生铁和回炉料的熔点只是1230度左右，多用废钢增加了电耗，加大了铁水的过冷倾向，还吸附大量的氮气。
多用废钢，在两个月内试制合成高牌号灰铸铁，废钢用量一度达60%，有一段时间除加入废钢外另加回炉料和少量铁屑，初质量不错，但一段时间后发现铸件批量缩孔，缩松和有白色硬斑，并且持续不断越来越严重。此缺陷成因：初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显缩孔，缩松，MnS富集形成白色硬斑。这是由于高牌号灰铁HT300成分要求Mn含量较高（1%左右）。某公司为了节约成本加之废钢自身锰也高（船板中的16锰钢含Mn在1.6%）一般来说合成铸铁工艺并不适用于灰铸铁，而比较适用于球铁。
缩松，缩裂，也就是说铁水中Mn含量超出铸件所适应的范围（对不同铸件其成分量有差别）。由于在熔炼中加入了一定量的增S剂，铁水中Mn含量积累达到一定程度，就会导致铁水含S量超出铸件自身正常凝固结晶的要求，从而产生此类缺陷。对策：停止加入增S剂，调整Mn的含量，保证HT300灰铁的五元素的正常含量，调整后，缺陷全部。
