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普通灰铁铸造有什么特点?

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普通灰铁铸造有什么特点?

发布日期:2019-03-16 作者:/ 点击:

灰铁铸造.jpg

由于灰铁铸造的用量很大、应用面很广,而且还是便宜的铸造合金,大家对它已经习以为常,一般都视之为普通简单的事物,有的人甚至对其有些不屑一顾。实际上,虽然人类与灰铸铁件打交道已经三千年多了,但是,迄今为止,我们对它的认识仍然十分肤浅,灰铸铁潜在的功能远没有充分发挥,研究、开发的空间仍然广阔。

灰铁是指具有片状石墨的铸铁,因断裂时断口呈暗灰色,故称为灰铸铁。要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷,是应用广的铸铁,其产量占铸铁总产量80%以上。根据石墨的形态,灰铸铁可分为:普通灰铸铁,石墨呈片状;球墨铸铁,石墨呈球状;可锻铸铁,石墨成团絮状;蠕墨铸铁,石墨呈蠕虫状。

灰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最差的铸铁。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,强度和硬度低,故应用较少;珠光体基体灰铸铁的石墨片细。薪细叩那慷群陀捕龋饕美粗圃旖现匾;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。

 灰铁铸件的特点:重复性好,具有精密铸造的特点;铸铁件的表面光洁度高;取消了砂芯和制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品;不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品;采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品大大简化了砂处理系统,型砂可全部重复使用,取消了型砂制备工部和废砂处理工部;落砂容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度;铸铁件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上;可在理想位置设置合理形状的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸铁件的内部缺陷;负压浇注,有利于液体金属的充型和补缩,提高了铸铁件的组织致密度;组合浇注,一箱多件,大大提高了铸铁件的工艺出品率和生产效率;减少了加工裕量,降低了机加工成本。

普通灰铁铸造.jpg

灰铁铸件产生裂纹的主要原因是:冷却凝固收缩时受到阻碍而产生内应力,当内应力大于金属材料的强度时,铸件就开裂形成裂纹。严格控制铁液的化学成分。其中硫高能使铸件产生"热脆性",造成热裂,因此灰铸铁中w(S)低于0.12%,但也不能太低(不宜低于0.05%),硫太低要影响孕育效果,适宜的w(S)为0.05%~0.12%。磷高能使铸件产生"冷脆性",造成冷裂,因此灰铸铁中w(P)低于0.15%,球铁中w(P)低于0.08%。调节铸件各部位的冷却速度,避免铸件局部过热,在铸件的厚大断面或热节处放置冷铁,内浇道适当分散,使铸件各部位温度趋向均匀。

灰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。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。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。


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