球铁铸件除铁外的化学成分通常为:含碳量3.0~4.0%,含硅量1.8~3.2%,含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。
球铁铸件是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,正是基于其优异的性能,已成功地用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”,主要指球墨铸铁。
球墨铸铁孕育程度的影响及消失模缸体生产技术
其一、球墨铸铁孕育程度的影响
球墨铸铁孕育处理可提高石墨球圆整度,改善球化率,辅助石墨呈球状生长。孕育是使石墨球数量明显增加的重要手段,石墨球数对缩孔、缩松均产生重要影响。提高孕育量会增大球墨铸铁收缩体积,增大缩松倾向。也有研究表明,高强度铸型条件下,提高孕育量会减小缩松倾向。孕育量对缩松率影响并不单调的结论。孕育有一较佳量,孕育剂加入过少,会导致孕育不足并出现白口和硬度过高现象,但孕育剂加入过多未必都能熔化,因此可能造成夹渣,增大铸铁收缩量,产生缩孔、缩松等缺陷。
不难看出,孕育对缩松倾向的影响非常复杂。但是,可从理论上分析孕育对缩松倾向的影响。足够的孕育会有效提高石墨球数量。石墨球增多使球间距变小,缩短碳的扩散距离,加速奥氏体向铁素体和石墨转化,使组织中铁素体增加。同时,球数增加后,石墨易变得圆整,使共晶晶粒轮廓更接近团球状外形,从而减小共晶团界面粗糙程度,利于补缩液体的流动。这样就使球铁铸件最后凝固区域明显减小,共晶晶粒周围的偏析程度减轻,缩松倾向减小。当孕育量减小时,异质核心数量和石墨球数量相应减少,石墨直径变大,这会引起非球状石墨增多、晶间偏析程度增大,缩松倾向增大。
其二、消失模技术用于发动机缸体生产
1980年初消失模技术引起发达国家各汽车厂家的关注和兴趣,美国、口本和欧洲各国相继投入资金研究与开发,并在汽车铸件的大批量生产上成功应用。消失模铸造技术特别适合于缸体、缸盖、进排气歧管等形状复杂、需要砂芯成型的汽车铸件。在运用传统工艺生产这类铸件时,制芯和清理都需要花费时间与成本,然而消失模铸造可以不要砂芯就能够铸造出所需铸件,同时也简化了清理,降低企业负担。目前最为成熟的消失模铸造工艺是用于汽车铸件的批量生产,所生产的产品有铝合金铸件(如进气歧管、缸体、缸盖等)和铸铁件、球墨铸铁件(如曲轴、缸体、缸盖、变速器壳体、排气管等)。
美国是消失模铸造技术在缸体中应用比较广泛和成熟的国家。美国通用汽车公司在1985年试制了2L、4L型铝合金发动机缸盖并取得成功。1990年通用汽车公司在Saturn建成生产铝合金4缸缸体全自动EPC生产线。2001年美国通用汽车公司所属的用于生产6缸缸体的SMCO消失模生产线正式投产,标志着美国EPC技术得到巩固和发展。欧洲在1979年前后开始了EPC技术的研究,法国雪铁龙公司开发了一条运用消失模铸造方法每小时生产120个铸铁发动机缸体自动化生产线。德国大众公司投资2000万美元建造了4缸铝合金缸体生产线。我国的EPC技术在近10年获得较快发展。如长沙发动机总厂1996年引进意大利法塔公司全套制模和造型浇注生产线,生产铝合金缸体、缸盖铸件。目前国内受制于消失模铸造工艺的关键技术,大批量生产汽车铸件的厂家还很少,与国外的差距显而易见。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机配件、机械加工、端面铣床加工等业务。
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