提高灰鑄鐵硬度和強(qiáng)度的有效措施

提高灰鑄鐵硬度和強(qiáng)度的有效措施一、如何把握砂型鑄造灰鐵的硬度砂型鑄造灰鑄鐵的硬度主要是由化學(xué)成分、冷卻速度和孕育處理打算的。用風(fēng)冷或者水冷的方法往往簡(jiǎn)潔裂紋，所以要慎重使用快冷的方法。用化學(xué)成分調(diào)整硬度是最常用的方法。通常主要是通過(guò)調(diào)整C的含量調(diào)整%其次是%這兩種Mn0.6---1.3%用來(lái)調(diào)整硬度。這是灰鑄鐵的五大元素。之外的，還有Cr、Mo，作用和Mn。Cu對(duì)硬度影響比較小，主要是促進(jìn)石墨化，穩(wěn)定珠光體，增加灰鑄鐵的強(qiáng)度和韌性，還有很多的元素，不過(guò)常用的成分就是這些了?！瞖硬度會(huì)趨于均勻，改善了機(jī)械加工的性能，也增加了灰鑄鐵的強(qiáng)度。1、爐料配比爐料配比長(zhǎng)度來(lái)提高灰鐵鑄件的硬度。2、把握化學(xué)成分(1)很多熔煉公司認(rèn)為硫元素有害，硫在鐵液中的含量越低越好，其實(shí)也不碳磷硅錳鈦硫碳磷硅錳鈦硫3~3.3%≤0.121.65~2.050.7~1.1≤0.05≤0.12追求硬度。10min4、孕育劑和孕育方式灰鑄鐵的孕育處理是通常在出爐后的鐵水中緩緩參與孕育劑〔最常用的eHB170-240二、參與錫以提高灰鑄鐵的硬度錫可以提高灰鑄鐵的硬度，含量不要超過(guò)0.1%，我廠機(jī)床件含量為0.08%。錫易于聚攏在石墨-化珠光體。錳促成珠光體的作用中等，但其用量往往由于要保持適宜的Mn/S而受到制約。釩和鉬的促硬力氣最強(qiáng)，參與較小的量就有可觀的增加作用。250考慮到其導(dǎo)熱性差，因后基體組織主要為珠光體，冷卻承受噴水或噴聚乙烯醇水溶液，回火溫度在200～400℃范圍內(nèi)，硬度在40～50HRC，可確保外表的硬度和耐磨性。熱處理操作要點(diǎn)如下：它的加熱、保溫與冷卻不同于鋼的熱處理。，應(yīng)取上限，而基體組織為珠光體時(shí)，應(yīng)取下限。保溫保溫時(shí)間亦應(yīng)依據(jù)基體組織而定，當(dāng)原始組織為珠光體時(shí)，其保溫時(shí)間需要充分保證工件各局部加熱到指定溫度即可。假設(shè)原始組織是珠光體+0.5~3h加奧氏體中的溶碳量，也不能改善淬火的效果，故沒(méi)有必要再延長(zhǎng)保溫時(shí)間。冷卻為了使鑄件在淬火時(shí)能夠獲得馬氏體組織，而又保證工件不至淬〔是粗片狀石墨，簡(jiǎn)潔造成應(yīng)力集中而造成淬火裂紋，故鑄鐵一般都承受油作淬HB500，只有在極少數(shù)的狀況下，即在良好的原始組織與含有適當(dāng)?shù)暮辖鹪貢r(shí)才可能到達(dá)HB600。淬火件的回火應(yīng)在淬火后馬上進(jìn)展，而回火溫度應(yīng)依據(jù)工件的具體要求〔250℃以下〔500~600℃在也獲得了廣泛應(yīng)用，其操作方法與鋼的等溫淬火相像。四、穩(wěn)定灰鑄鐵的硬度〔HT250〕的措施1、灰鑄鐵硬度隨著日常生產(chǎn)，上下偏差確定有的，有時(shí)可能偏差是兩位數(shù)，這件時(shí)對(duì)碳當(dāng)量進(jìn)展調(diào)整，以防止硬度有明顯偏差2、日常保持硬度穩(wěn)定主要把握好爐前成分、孕育劑的參與量、澆注溫度處理的方法。五、提高灰鐵鑄件抗拉強(qiáng)度的措施為了提高灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度,應(yīng)承受較低的碳當(dāng)量,灰鑄鐵中的碳含量大多為2.6%～3.6%,硅的含量為1.2%～33.0%,依據(jù)鑄件壁厚狀況盡量取下限,適當(dāng)?shù)奶岣咤i的含量,一般灰鑄鐵錳含量為0.4%～1.2%,在鑄件不消滅白口的狀況下盡量取上限鉬、錫等元素也可明顯的提高灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度,同時(shí)要協(xié)作做好鐵水的孕育處理.為了提高灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度,應(yīng)承受較低的碳當(dāng)量,灰鑄鐵中的碳含量大多為2.6%～3.6%,硅的含量為1.2%～33.0%,依據(jù)鑄件壁厚狀況盡量取下限,適當(dāng)?shù)奶岣咤i的含量,一般灰鑄鐵錳含量為0.4%～1.2%,在鑄件不消滅白口的狀況下盡量取上限.理六、穩(wěn)定灰鑄鐵中的珠光體組織的措施在鑄件生產(chǎn)中,參與到灰鑄鐵中的合金元素依據(jù)其功能可分為四大類:石墨化元素、碳化物形成元素、穩(wěn)定珠光體元素及細(xì)化珠光體元素。元素碳(C)、硅(Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、和鎳(Ni)在鑄鐵凝固時(shí)能促使石墨的形成,被認(rèn)為是石墨化元素。但這些元素的作用大小并不一樣,Cu的石墨化力氣只有Si的005,Ni和Cu具有石墨化及細(xì)化珠光體的雙重功能,而細(xì)化珠光體的功能是(Sn(Sb(Mn(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)、和鈮(Nb)能延緩石墨的析出和增加形成滲碳體傾向,而被劃分為碳化物形成元素。其中一些元素如鉬(Mo),也具有雙重作用,由于它還能細(xì)化珠光體:當(dāng)鉬含量<0.8%時(shí),是細(xì)化珠光體元素;當(dāng)其含量>0.8%時(shí),是碳化物形成元素。人們?cè)谌廴诨诣T鐵中,有意識(shí)地參與一些合金元素,來(lái)促進(jìn)珠光體的珠光體層狀組織能增加鑄鐵的硬度和強(qiáng)度。七、把握灰鑄鐵滲碳體的措施滲碳體的分子式為Fe3C它是一種具有簡(jiǎn)潔晶格構(gòu)造的間隙化合物它的含碳量為6.69%；熔點(diǎn)為1227℃左右；不發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變；但有磁性轉(zhuǎn)變，它在230℃以下具有弱鐵磁性，而在230℃以上則失去鐵磁性；其硬度很高〔相當(dāng)于0，而塑性和沖擊韌性幾乎等于零，脆性極大。滲碳體不易受硝酸酒精碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀滲碳體是碳鋼中主要的強(qiáng)化相它的外形與分布對(duì)鋼的性能有很大的影響。同時(shí) Fe3C又是一種介〔亞〕穩(wěn)定相，在確定條件下會(huì)發(fā)生分解：Fe3C→3Fe+C，所分解出的單質(zhì)碳為石墨。八、灰鑄鐵鋪石墨冷鐵加工面消滅氣泡防治措施在使用石墨冷鐵前，對(duì)石墨冷鐵進(jìn)展保溫處理可防止氣孔。的白口、氣孔等鑄造缺陷。在鑄件需要激冷的熱節(jié)部位安放成型的石墨冷鐵，能使鑄件金相組織為細(xì)片狀珠光體達(dá)95%以上，共晶團(tuán)數(shù)可達(dá)450—550cm，鑄件硬度可提高20—50HB，可提高鑄件外表的光滑度和耐磨性。使用石墨冷鐵時(shí)5——10九、硼合金鑄鐵的優(yōu)缺點(diǎn)硼鑄鐵一般是指往灰鑄鐵中參與0.03-0.08%的硼,可在金相組織中得到不同HV960-1280之50-70%。近年來(lái)，已擴(kuò)大應(yīng)用到機(jī)床床身等耐磨零件上。硼鑄鐵所以有較好的耐磨性,就是由于它有著和一般鑄鐵不同的特別的金相組織.特別是硼的參與,在組織中消滅了的硬質(zhì)相--含硼碳化物.這種含硼碳化物的構(gòu)造如何,一般認(rèn)為是Fe23(CB)6,Fe3(CB)也有人認(rèn)為是Fe-Fe2B-Fe3(CB)的三元共晶組織,還有的人認(rèn)為當(dāng)含有確定量的釩、鎢、鉬等元素時(shí)，還有形成(FeX)3(CB)6(FeX)23(CB)6硼鑄鐵在全相組織上的明顯特點(diǎn)是在珠光體基體上分布著斷續(xù)網(wǎng)狀的含硼6-l2%A分布。含硼碳化物的顯微硬度(HV1000以上)比磷共晶的(HV700-800)更高.這種含很多的珠光體.經(jīng)過(guò)初步磨損后,硬度較低的珠光體基體由于磨損而略微凹陷,而成為其次摩擦面.硬度很高的硼碳化物硬質(zhì)相就突出在基體上形成第一摩擦面.基體上凹陷的局部?jī)?chǔ)滿著潤(rùn)滑油,再加上石墨的自潤(rùn)和儲(chǔ)油作用,就形成了硼鑄鐵所特有的耐磨構(gòu)造,極大地提高了它的耐磨性.硼鑄鐵的耐磨性是隨著含硼碳化物的增加而提高,而含硼碳化物又隨含硼量的增多而增加.十、灰鑄鐵件冷裂現(xiàn)象的緣由及預(yù)防措施它的緣由薄殼零件落砂時(shí)被震裂，并違反操作規(guī)程； 應(yīng)力較大，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)鑄鐵件某局部的抗拉強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)生冷裂。防止方法：對(duì)易裂的薄殼零件，清理時(shí)應(yīng)挑出，另行清理，并認(rèn)真執(zhí)行合理的操作規(guī)程；依據(jù)〔灰口格執(zhí)行水爆工藝；在運(yùn)輸和清理過(guò)程中，盡量減輕碰撞。十一、影響灰鑄鐵流淌性的元素合金的流淌性：是指熔融金屬的流淌力氣。影響合金的流淌性的因素：1、其中灰鑄鐵的流淌性最好，硅黃銅、鋁硅合金次之，而鑄鋼的流淌性最差。2、化學(xué)成分和結(jié)晶特征：純金屬和共晶成分的合金，凝固是由鑄件壁外表對(duì)中心流淌的阻力越大，金屬的流淌性就越差。十二、灰鑄鐵中鋁含量高的危害溫下的機(jī)械性能降幅。十三、銅在鑄鐵中的作用銅也是灰鑄鐵中最常用的合金元素之一。盡管單獨(dú)參與Cu也能提高灰鑄鐵CrCuCrCr含量為0.20%~0.25Cu量把握在3.95%~4.05%,Cr含量把握在0.20%~0.25%,承受60%的SiBa和40%的75SiFe4%。當(dāng)銅Cu含量小于0.4%時(shí),隨著鐵水含Cu量的增加,抗拉強(qiáng)度顯著增加。當(dāng)含Cu量到達(dá)0.4%時(shí),這種增加的趨勢(shì)明顯緩和。而當(dāng)含Cr量超過(guò)0.5%后,進(jìn)一步增加鐵水的含CuCu量的變化對(duì)白口寬度幾乎沒(méi)有影響。CuCu一種穩(wěn)定珠光體的元素,因此Cu的參與,可起到增加和穩(wěn)定基體中的珠光體組織的作用;另一方面,Cu又是一種促進(jìn)石墨化的元素,可抵消Cr元素的增大白口的不利影響,有利于保證鐵水的鑄造工藝性能?！?.2～0.5%〕參與低合金構(gòu)造參與銅，可以進(jìn)一步提高它們的耐蝕性。含銅30%左右的高鎳合金是著名的高強(qiáng)度耐蝕“蒙乃爾合金“，在核工業(yè)中廣泛使用。消滅硬質(zhì)點(diǎn)的主要緣由是鐵水溫度偏低。1、溫度低導(dǎo)致有夾雜，這些夾雜有可能導(dǎo)致加工不動(dòng)。2、二次孕育的合金沒(méi)有完全溶化，殘留導(dǎo)致有硬質(zhì)點(diǎn)。〔前將鑄件澆注完畢。十五、灰鑄鐵中硫的作用程中硫的含量越低越好。其主要理由是,硫在灰鑄鐵中增加了鐵液的粘度,降低了墨鑄鐵生產(chǎn)過(guò)程中,硫增加了稀土鎂硅鐵合金的參與量,易使球墨鑄鐵件產(chǎn)生球化不良,球化衰退。如沖天爐好。強(qiáng)度。因此，硫不能被簡(jiǎn)潔的被認(rèn)為是一個(gè)有害元素。Fe-C固呈現(xiàn)雙重作用，一方面，硫與Mn、Sr、Ba等元素形成硫化物，為共晶石墨的〔0.04－0.10％S〕富集于共晶團(tuán)的邊界而干預(yù)原子的集中，從而限制共晶團(tuán)的生長(zhǎng)，使石墨分枝削減，導(dǎo)致生成厚而短的片狀石墨。當(dāng)硫含量較低〔<0.03％〕時(shí)，結(jié)晶前沿硫阻擋層的限制較弱