南京
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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
某公司为了节约成本，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），加之废钢自身锰也高（船板中的16锰钢含Mn在1.6%），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，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。
提高Si/C比会减少石墨数量，增强基体强度，加入合金化元素进行变质可以使石墨变得更加弯曲细小，并能够提高基体强度。从灰铸铁的力学性能上来看，提高Si/C比能大幅提高其力学性能，随着合金化元素加入量的提高也可以提高其力学性能，在考察的孕育剂中，硅锆锰孕育剂提高力学性能的效果佳。
使灰铸铁能够更多的应用于度汽车结构件中。近些年来，由于对灰铸铁的强度要求越来越高，灰铸铁的组织特征发生了很大的变化，也带来了度灰铸铁切削加工性能变差这一普遍关注的问题。度灰铸铁的切削加工性能较差，其主要原因与其组织组成相中石墨的形态，数量，尺寸，分布以及珠光体基体的特征相关。 本文通过调整Si/C比，合金化元素加入量以及改变孕育剂种类来影响灰铸铁的石墨，珠光体以及初生奥氏体形态。灰铸铁比蠕墨铸铁和球墨铸铁有更好的导热性能以及切削性能从而获得更高的抗拉强度以及更好的切削加工性能。 从金相组织方面。
由于剪切力的作用，度灰铸铁组织中的石墨将发生规律性的变形，增加石墨的数量能够减轻切削加工过程中的抗力，降低刀具的磨损，改善度灰铸铁的切削加工性能。通过石墨对度灰铸铁的性能影响的研究，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。
提高Si/C比使加工性能严重恶化，随着合金化元素加入量增加，加工性能先提高后降低，在考察的孕育剂中，硅锆锰孕育剂提高加工性能和力学性能的效果也为佳。 通过分析拉伸过程以及切削加工过程中度灰铸铁的石墨变形规律，揭示出石墨对度灰铸铁抗拉强度与加工性能的影响机制。在拉伸过程中，石墨作为夹杂分布在集体组织中，石墨形态对度灰铸铁的抗拉强度有很大的影响。石墨越弯曲，石墨端部角度越钝，抗拉强度越好。从加工性能上看来在切削加工过程中。目前，著名公司如美国福特汽车、福特赛车、康明斯发动机，德国奔驰、德国载重汽车，瑞典斯凯孚、萨博、沃尔沃汽车等均已经成功应用了水平连铸ADI铸件。在欧洲和美国，水平连铸ADI已经广泛应用于工业的各个部门，成功地替代了多种碳钢和低合金钢铸件、锻钢件、表面淬火和氮化处理的铸钢件、铝合金铸件、铜合金铸件、普通球铁铸件，以及焊接件和组装件等，品种达数千种。国外著名的连铸型材生产制造商如美国的Dura—Bar公司和日本虹技株式会社等早已用球铁连铸型材批量制造各种齿轮、齿轮轴、轴套和联轴节等部件。
采用铸铁型材加工的ADI传动齿轮在国产康明斯B系列柴油发动机上已成功应用多年，不仅使用交易良好，而且成本大幅降低。高速机车转向架ADI套利用铸铁型材制造，寿命比原来提高4倍多，取得了良好的社会效益和经济效益。连铸型材ADI活塞环，节油20%以上，使用寿命大于15万公里。连铸型材加工ADI剪切刀片与T10钢经热处理的传统剪切刀片相比，使用寿命可提高1.24倍。利用合金化的连铸球铁型材生产的某柱塞泵部件，石墨球圆整，球化率高，具有度、高耐磨和耐高压性，完全达到技术要求。为了解决这些问题,稳定并提高凸轮轴产品的质量,降低生产成本,改善工人劳动环境,本文在对喂线技术工艺生产球墨铸铁进行理论分析的基础上,通过分析原冲入法工艺生产凸轮轴时存在问题的原因,验证了喂线技术生产FCD700球墨铸铁凸轮轴的合理性及可行性,进而制定出了采用喂线技术工艺替代原有冲入法工艺生产FCD700球墨铸铁凸轮轴的方案,并进行了工业化试验,试验过程中采集了光谱分析试样、拉伸试样、金相试样,并对试验数据进行了整理分析。 工业化试验结果表明:采用喂线工艺生产FCD700球墨铸铁凸轮轴时,铸件球化率、石墨球尺寸等级等参数都优于原冲入法工艺,且铸件力学性能的稳定性得到很大改善,球化处理效果稳定,重现性好;喂线技术工艺对铁水增硅量小,可大量使用回炉料,降低了生产成本,并能灵活调整气压浇注机内镁残量的波动;同时喂线处理工艺在很大程度上了球化作业时烟气对环境的影响和污染,降低了工人劳动强度。
