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球墨铸铁型材和灰铸铁棒是指铁液在凝固过程中碳以球型石墨析出的铸铁。与灰铸铁相比,其金相组织的不同主要是石墨形状的变化,避免了球墨铸铁棒中尖锐石墨的存在,石墨对金属基体的切口作用大幅度减少,基本解决了片状石墨引起的应力集中现象。
说到灰铸铁,炉前检查球铸铁是其生产过程中不可或缺的一环,直接关系到球墨铸铁零件的质量。而及时、准确判断铁液的球化情况,可以迅速采取措施控制球墨铸铁质量。
炉前误判将会造成大量铸件报废,浪费造型工时,因此炉前的及时、准确判断球化情况比炉后检验重要得多。
常见的有表面结皮及火苗判断法。根据火苗数量、高度判断球化情况及镁残余量,火苗越高、越有力,说明球化良好。从处理后的球墨铸铁铁液表面看,形成氧化膜,并有银白色滚动的亮点,即为球化良好;但氧化膜太厚,则表示铁液温度低。
其实,现在通过观察试块来判断球化情况是普遍采用的一种方法。各厂所用试块形状很多、尺寸各异,多数工厂采用三角形试块。
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铸态下的球墨铸铁基体组织一般为铁素体与珠光体,采用热处理方法来改变球墨铸铁基体组织,可有效地提高力学性能。常用的热处理方法如下:
[退火]:球墨铸铁的退火分为去应力退火、低温退火和高温退火。去应力退火工艺与灰铸铁相同。低温退火和高温退火的目的是使组织中的渗碳体分解,获得铁素体球墨铸铁,提高塑性与韧性,改善切削加工性能。[正火]:球墨铸铁正火的目的是增加基体中珠光体的数量,或获得全部珠光体的基体,起细化晶粒,提高铸件的强度和耐磨性能的作用。正火分为低温正火和高温正火。
[调质处理]:将铸件加热到860~920℃,保温2~4小时后油中淬火,然后在550~600℃回火2~4小时,得到回火索氏体加球状石墨的组织,具有良好的综合力学性能,用于受力复杂和综合力学性能要求高的重要铸件,如曲轴与连杆等。
[等温淬火]:将球墨铸铁型材棒、件加热到850~900℃,保温后迅速放入250~350℃的盐浴中等温60~90分钟,然后出炉空冷,获得下贝氏体基体加球状石墨的组织,使综合力学性能良好,用于形状复杂,热处理易变形开裂,要求强度高、塑性和韧性好、截面尺寸不大的零件。


在石墨型冷凝中,铸铁型材组织非常细小,致密度明显高于普通砂型,工艺成熟,质量可靠,产品率高达95%,使成本降低20~40%。
在以往的普通铸铁制品中,由于存在气孔、砂眼、夹渣、裂纹、裂缝等缺陷,已被清理。铸铁型材具有良好的强度、密度、拉伸、减压、耐磨性能。铸铁型材具有表面光洁,尺寸精度高,加工余量小等特点。显著的特点,就是具有优良的力学性能、高强度和高韧性相结合以及良好的抗疲劳性能。
球墨铸铁型材应用范围:各类金属零件的加工;板材,箱体,金属构造;钛合金,高温合金,非金属等机械加工;风洞燃烧室的设计与制造;非标准设备的设计与制造;模具的设计制造。



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