鑄造高強度灰鐵材質(zhì)鑄鐵件的工藝方法-興達(dá)機床量具

生產(chǎn)鑄造高強度灰鐵材質(zhì)鑄鐵件有四種工藝方法高強度灰鑄鐵的生產(chǎn)鑄造方法，歸納起來有以下四種。

一、低合金化孕育鑄鐵

調(diào)整原鐵水的化學(xué)成份使其達(dá)到較高碳當(dāng)量，在爐內(nèi)（或包內(nèi)）加入少量鉻、銅、鉬等合金元素，獲得高溫低合金化鐵水，再經(jīng)孕育處理，得到石墨細(xì)小、珠光體含量高、片間距小的組織，從而獲得高強度鑄鐵。用這種方法生產(chǎn)高強度灰鑄鐵，國外用得較廣泛，效果比較穩(wěn)定，合金元素多是Cu，Cr、Mo、Ni等。其_優(yōu)點是可使缸體、缸蓋薄壁部分的基體組織得到95%以上珠光體，硬度差小。我國某些單位用0.3~0.7%Cr，瞬時孕育，控制鉻/硅比值，解決了缸體、缸蓋的生產(chǎn)問題。

二、強化孕育鑄鐵

爐料中加入較多的廢鋼，采用_鑄造焦，以得到出爐溫度大于1500℃和高碳當(dāng)量的鐵水，用_孕育劑強化孕育從而得到高強度灰鑄鐵。過去生產(chǎn)孕育鑄鐵依靠加入較多廢鋼，降低碳量來提高強度，但這種方法工藝性能不好，白口傾向大，尤其是對薄壁鑄件（_小壁厚3~10mm）。近代高強度孕育鑄鐵淘汰了這種方法，使用_孕育劑來強化孕育，提高性能。一般的方法是：碳當(dāng)量在3.9~4.1%左右，溫度1480℃左右，要求鐵水氧化少，采用Si-Ca、Cr-Si-Ca、Re-Ca-Ba、Si-Ca、Si-Fe復(fù)合、稀土復(fù)合等_孕育劑，進行孕處理。例如5噸沖天爐，利用鑄造焦，爐料中加入40%以上廢鋼，總焦比為7時，鐵水溫度1520℃~1540℃，爐渣中氧化鐵含量低（1.8~3.0%）。經(jīng)特種孕育劑孕育處理，當(dāng)碳當(dāng)量為4.28%時，試棒抗拉強度可達(dá)250MPa，相對強度RG=1.28，HB229，珠光體含量大于98%。又如某企業(yè)通過提高鐵水過熱溫度，然后采用Re-Ca-Ba孕育劑對鐵水進行孕育處理，燒注一批鑄件，當(dāng)碳當(dāng)量為3.9~4.05%時，抗拉強度285~304MPa，相對強度RG=1.1~1.21，石墨形態(tài)好，加工后水壓試驗沒發(fā)現(xiàn)縮松和漏水現(xiàn)象。

三、合成鑄鐵

所謂合成鑄鐵工藝，_是用感應(yīng)電爐熔煉，爐料中用50%以上的廢鋼，其余為回爐鐵和鐵屑，經(jīng)增碳處理得到的鐵液這種方法的優(yōu)點：

（1）爐科采用大量廢鋼，不用生鐵，降低了鑄鐵成本；

（2）可獲得含磷量低的鐵水，減少磷量對缸體、缸蓋等薄壁高強度灰鐵縮松和滲漏缺陷的影響；

（3）可避免生鐵遺傳性影響，鑄鐵石墨形態(tài)好，珠光體含量高，機械性能好，在同樣當(dāng)量時強度可比沖天爐鑄鐵提高1~2個牌號。

我國某汽車廠利用合成鑄鐵工藝熔煉高強度灰鑄鐵生產(chǎn)缸體，效果很好，生產(chǎn)結(jié)果表明：

（1）采用合成鑄鐵熔煉工藝澆注的缸體機械性能高，當(dāng)碳當(dāng)量為4.0%時，抗拉強度大于250MPa，比沖天爐熔煉提高一個牌號；

（2）鐵水?dāng)嗝婷舾行孕?，缸體不同厚度斷面及階梯試塊斷面硬度分布均勻；

（3）鑄鐵含磷量低，含雜質(zhì)少，克服鑄件滲漏缺陷；

（4）成本低；

（5）熔煉工藝簡單易行，容易撐握。

四、調(diào)整鑄鐵常規(guī)化學(xué)成份及比例，獲得高強度、低應(yīng)力灰鑄鐵

在碳當(dāng)量保持不變的情況下，適當(dāng)提高Si/C比值是提高機床鑄件強度和剛度重要途經(jīng)之一。北京機床研究所等單位在這方面作了系統(tǒng)的研究工作，他們認(rèn)為：通過調(diào)整化學(xué)成份，特別是改變硅/碳比值，使Si/C在0.5~0.9，再加上適當(dāng)?shù)脑杏秃辖鸹?，可以獲得具有良好綜合性能的高強度灰鑄鐵件。

（1）在相同碳當(dāng)量下，Si/C比值高，抗拉強度可提高30~60MPa，相對強度高，相對硬度低，彈性性能好；

（2）在相同碳當(dāng)量下，Si/C比值增加，殘余應(yīng)力有除低趨勢，應(yīng)力傾向也較小；

（3）提高Si/C比值，白口傾向小，斷面敏感性小，而對鐵水流動性，線收縮率無影響。

調(diào)整錳、硅含量，使含Mn量比含Si量高0.2~1.3%以上，得到另一種高強度低應(yīng)力鑄鐵?；诣T鐵含Mn在1.5~3.0%范圍內(nèi)，提高含Mn量，尤其是當(dāng)Mn量大于Si量后，能顯著細(xì)化共晶團，易于獲得D、E型石墨和細(xì)珠光體基體。另外，控制灰鑄鐵中Mn、Si差值和Mn的_值，使Mn、Si差值在0~0.5%，Mn大于2%，還可以在灰鑄鐵中得到不同類型的硬化相。

因此，控制Mn、、Si差值和Mn_值，_能獲得機械性能高，硬度均勻，耐壓致密性好和耐磨性能好的高強度灰鑄鐵。這種高錳灰鑄件在機床、缸套、液壓件三個行業(yè)中生產(chǎn)，取得較好的效果。