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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
近年来,耐热球墨铸铁材料由于具有良好的力学性能、耐热性能及高温下抗氧化、抗疲劳性能等特点,正逐步取代某些钢来制造耐热模具,获得了越来越广泛的应用。本文研究了耐热球墨铸铁模具材料的耐热性能、抗高温氧化性能、抗疲劳性能及耐磨性能,为其在代替传统铸锻钢生产冲压件模具等方面提供了重要的理论和实践依据。 采用正交实验法优化了材料中合金元素Si、Mn、Cr的佳配比;利用光学显镜观察了球墨铸铁的金相组织;利用HB-3000型布氏硬度计测量了球墨铸铁的硬度;通过CSS-44000型电子 试验机对材料的拉伸性能进行了表征;采用氧化增重法衡量了材料的抗高温氧化性能;观察热疲劳裂纹的SEM照片分析了材料的抗热疲劳性能;使用MG-2000型摩擦磨损试验机,考察了干摩擦条件下材料的摩擦磨损性能,综合分析了合金元素的添加比例、施加载荷、磨损时间对材料摩擦磨损性能的影响,探讨了其磨损失效机理。 结果表明:综合考虑力学性能、耐热性能、耐磨性能等方面的重要性,优化合金元素配比为Si5.5 wt.%、Mn0.6 wt.%、Cr0.8 wt.%;不同含量的合金元素对材料组织的影响也有所区别,合理控制合金元素添加量,能够获得抗氧化性能、抗疲劳性能好的球墨铸铁;摩擦磨损工艺参数的不同,摩擦质量损失和摩擦系数也有所不同。
为开发度易切削加工度灰铸铁提供理论依据,获得度易切削加工灰铸铁的组织形貌为短细的石墨及细小片间距的珠光体组织。
研究灰铸铁消失模铸造法金属液充型过程的规律,对于消失模铸造工艺设计、铸件质量控制及流场和温度场的数值模拟具有重要意义。 本文利用自行研制的32通道开关量/32通道温度模拟量计算机数据采集系统,用正交试验设计方法研究了工艺参数对灰铸铁消失模铸造充型速度的影响。通过线性回归,建立了线性回归方程,对影响充型速度的诸多因素——负压度、模样密度、涂料透气性、浇注温度、金属液静压头、内浇道尺寸、模样厚度进行了筛选。在正交试验的基础上,对所确定的主要工艺因素对于充型速度的影响进行了系统的测试,通过改变负压度、模型密度、浇注温度、金属液静压头、涂料透气性、浇注方案、模型几何形状等参数,研究了各工艺因素对充型过程的影响,获得了在各种条件下金属液充型的等时曲线图,通过对其进行分析,找出了金属液充型形态的规律,定量地确立了主要工艺因素对充型速度影响的规律。
另外,研究了消失模铸造法铸型表面硬度、界面换热系数的变化规律。后,对比分析了开关量采集到的流场数据与热电偶测温技术所获得的流场数据。结果表明: 1灰铸铁消失模铸造充型过程中流动金属前沿呈放射弧线状向前充填。 2试验条件下,工艺因素对充型速度影响作用由大到小的顺序为:负压度、模样 西安理工大学硕士学位论文 密度、浇注温度、金属液静压头、模样厚度、涂层透气性、内浇道面积。 3 负压度是影响充型形态和充型速度的关键因素。用消失模铸造法得到健全灰 铸铁件的基本条件是在-200mmhg~400nunhg的负压度范围内浇注。蠕墨铸铁孕育的主要目的是防止基体组织中出现莱氏体和自由渗碳体,调整铁素体和珠光体在基体中的比例.本文论述了采用固体孕育剂进行孕育,将引起"孕育促球"现象,它敏感地影响蠕墨铸铁蠕化率的高低,从而造成蠕墨铸铁性能的不稳定;指出"孕育促球"现象在特定条件下可以用来调整蠕化率,但在缺乏炉前快速测定铁液状态的情况下缺乏可操作性;提出了减少或避免"孕育促球"的若干措施,并推荐采用液体孕育剂进行孕育处理.
球墨铸固过程中的体积变化模式,分析认为球墨铸铁是需要外部补缩的.提出球墨铸铁的补缩应充分考虑具体铸件及实际生产条件.详细阐述不同铸型条件下,不同模数的球墨铸铁件的通用冒口、控制压力冒口及全压力冒口的选择方法.重点讨论了球墨铸铁冒口补缩中的铸件模数、凝固顺序及冒口位置、补缩通道及温度梯度、孤立热节的补缩、冶金质量及孕育处理等若干关键问题.
孕育处理是提高铸铁性能的行之有效的手段.对激冷铸铁凸轮轴组织有非常重要的影响.通过在金属液中分别加入Si-Ba孕育剂和稀土La,研究了不同孕育剂对激冷铸铁凸轮轴的孕育情况.实验发现,Si-Ba孕育剂和稀土La都能减小白口层深度,并且随着孕育剂加入量的增加,凸轮轴莱氏体组织含量明显减小;为了获得质量合格的铸件.Si-Ba的加入量不能超过0.3%.而稀土La的加入量不能超过0.03%.公司生产φ20mm—φ580mm及相应尺寸矩形、异形的球墨铸铁、灰口铸铁、生铁及合金铸铁型材。
公司生产的铸铁型材采用水平连铸工艺,生产出来的铸铁型材表面质量好、内部组织细密、无夹砂、夹渣、气孔、缩松等铸造缺陷,加工成品率大大高于铸砂件。
水平连铸铸铁型材具有良好的冲击韧性、抗拉强度、屈服强度、耐磨性好、膨胀系数低等优良的机械性能。
铸铁型材可广泛应用在汽车、机车、船舶、液压、传动、模具、压缩机、机床、冶金装备、机床、液压、冶金、放置、锁具、运输机以及压缩机、玻璃模具、空压机螺杆转子、液压阀体、油路板、导向套、齿轮泵齿轮、活塞、皮带轮、柱塞泵、滑片泵转子、锁紧套、高速线材输送辊、定子、机床导轨、螺杆毛坯、液压旋转轴、螺杆泵转子、摆线马达定子、制动盘、玻璃模具、分配器、缸体、盖、液压集成板、块等耐磨、减震零件及通用机械配件制造方面。
水平连铸铸铁型材具有产品质量好、加工成本低、能源浪费少等优点。
水平连铸件加工产品的制造成本只为普通砂铸件的60%,为45#钢的50%。铸铁型材采用水平连铸工艺,生产出来的铸铁型材表面质量好,内部组织细密,尺寸精度高,无夹砂、夹渣、气孔、缩松等铸造缺陷,加工产品的制造成本只为普通砂铸件的60%,为45#钢的50%,加工成品率大大高于铸砂件。比钢轻9%,降低成本、加工余量小、膨胀系数低、少毛刺、容易去除、节省人工。刀具寿命同比加工钢件高5倍,切削快,无缺陷,效率提升40%。
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