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球铁铸件是通过球化和孕育处理得到球状石墨,有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。
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。
球墨铸铁操作流程及汽车工业应用
[一]、球墨铸铁件的操作流程
球墨铸铁件造型操作流程在铸造上是十分讲究的,造型工属于技术工种。
放箱:操作者把砂箱吊放到模具型板上,要注意砂箱的圆、方衬套的方向是否正确、砂箱衬套是否齐全,安排人员进行检查,圆、方衬套的方向错误和无砂箱衬套进行生产。并检查砂箱的箱口是否平整,不得有跑火铁水在箱口上,如果有要用砂轮机修磨平整后再使用,砂箱要放置到位,与型板平面结合。
准备:操作者把浇冒口、冷铁、芯铁、活块等安放到模样和芯盒的正确位置。把浇冒口棒上的粘砂去除,并检查浇冒口棒的定位部分是否合格。检查冷铁表面是否有严重锈蚀,若有要对冷铁进行抛丸处理后再进行使用。
灌砂:操作者开动连续式混砂机,开始的型砂要放到地面上,不得放入砂箱和芯盒内(放入会造成该部分砂子不固化),操作时操作者要戴手套操作,因为固化剂对皮肤有较强的腐蚀性。操作者要用木棒或其他工具对砂箱和芯盒内的砂子进行紧实,不得有严重的松砂现象,型砂灌满砂箱和芯盒时用刮板把型砂刮平。进行灌下一砂箱和芯盒时用容器接住混砂机放出的型砂,以免造成成本浪费。
扎砂型气眼:上箱扎气眼时,用Φ3~5㎜圆型气眼针进行扎气眼,不要扎到模具的上表面,气眼针与模具上表面距离30~40㎜为宜,在模样的芯头部分再用Φ8~12㎜气眼针扎到芯头表面,用作砂芯出气用,气眼的排列按间隔40~60㎜进行均布。下箱扎气眼时,气眼的大小、排列同上箱一样,气眼的深度控制在距离模样表面50~70㎜的距离为宜。注意深度不要扎到模样的工作表面,以免造成铁水跑火、沉底等铸造缺陷。
取出浇冒口和活块:待型砂基本固化时把浇冒口和活块取出。
混砂机清空:每一轮混砂结束时,操作者要对混砂机进行清空操作,否者会造成型砂固化在混砂机里面,下次开机时机器无率。目前,蠕墨铸铁在大马力发动机缸体上的应用日益增多,可以减薄壁厚,取消加强筋,减重可达25%左右。在福特、奥迪等国外的大马力发动机缸体材料都已采用蠕墨铸铁。
蠕墨铸铁应用主要受其生产过程难于稳定控制的限制。SinterCast是瑞典一家从事蠕墨铸铁技术研究与生产设备的股份制,其产品(SinterCast蠕铁生产控制系统)在世界3个大洲(美、欧、亚)均得到应用,向世界10个大的汽车厂中的8家提供蠕墨铸铁生产技术支持,全球每月约有2万个缸体或缸盖产品采用蠕墨铸铁。SinterCast宣称全球有95%以上的蠕墨铸铁产品是由其提供的控制系统进行生产的。
随着发动机性能的提高,排气管等一些铸件的耐热性要求越来越高,高硅钥球铁、中硅钥蠕铁、高镍球铁相续出现。一汽集团合资的道依茨发动机已批量应用高硅铂球铁排气管,一汽大众的部分增压发动机上已批量应用高镍球铁排气管,在一汽部分自主品牌发动机中,这3类铸铁也已开始应用。
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