高铬铸铁生产工艺要点
高铬铸铁生产工艺要点(1)高铬铸铁铸造性能较差,其热导率低,塑性差,哪里的消失模铸造好,收缩量大,且有大的热裂和冷裂倾向,在铸造工艺上要将铸钢和铸铁的特点结合起来考虑,鄂尔多斯消失模,必须充分注意铸件的补缩问题,其原则与铸钢件相同( 采用冒口和冷铁,且遵循顺序凝固原理) 。由于合金中铬含量高,易在铁液表面结膜,所以看起来铁液流动性差,但实际动性较好。 (2)造型宜采用水玻璃硅砂等强度高且透气性好的砂型,涂料应采用耐火度高的高铝1粉或镁1粉与酒精混合拌制。另外,为获得细晶粒组织和好的表面质量,在铸件外形不太复杂的情况下,金属型铸造也被广泛采用。 (3)高铬铸铁的收缩量与铸钢相近,模样制作上其线收缩率可按1. 8 % ~2 % 进行计算。在砂型制作上,其冒口大小可按碳钢的规定进行计算,而浇注系统则按灰铸铁计算,但需把各截面积增加20 % ~30 % 。浇冒口的选择应注意两个方面: 一是要***铸件工作带( 使用部位) 的质量; 二是要尽量提高铸件的成品率。 (4)由于高铬铸件的冒口不易切除,因此造型时在冒口形式上宜采用侧冒口或易割冒口。 (5)在具体零件的铸造工艺设计上,要注意不能让铸件出现受阻收缩,以免造成开裂。另外,浇注后开箱温度过高也极易造成铸件开裂, 540 ℃以下的缓冷是十分必要的,应使铸件在铸型中充分冷却,然后再开箱清砂,或开箱后先勿清砂而堆在一起( 铸件、浇冒系统等) 围干砂缓冷。开箱周围环境必须保持干燥,不得潮湿有水,否则极易造成铸件裂纹。 (6)浇注温度要低,有利于细化树枝晶和共晶组织,而且可避免出现因温度过高而造成的收缩过大及表面粘砂等缺陷。浇注温度一般比其液相线( 1290 ~1350 ℃) 高55 ℃左右,轻小件一般控制在1380 ~1420 ℃,壁厚100mm以上的厚重件控制在1350 ~1400 ℃。
产生反白口的原因
(2)在特定条件下,中心的冷却速度大于表层的冷却速度。同一铸件的不同部位冷却速度是不同的,并且同部位在不同阶段的冷却速度也是变化的。在铸件冷却过程的某个阶段,心部的冷却速度有时会大于周围区域的冷 却速度,当心部的冷却速度较大时,就有可能导致反白口。这虽然不是普遍规律,但通过生产实践已经证实了这现象的客观存在。生产实践证明,铸件不同区域冷却速度的变化与铸件的结构、壁厚及散热条件都有关系。
(3)球化促进反白口的产生。经过孕育的铁液,随着停留时间的延长将出现球化,铁液中的石墨将重新溶解,石墨球数量会减少,石墨化过程被抑制的趋势加大,与此同时,白口化趋势将得以促进见图3)。当这种现象发生在铸件的心部或铸件凝固的热节部位,球化将更加严重,加之元素偏析造成的阻碍石墨化元素偏聚,便容易产生反白口。
3,
工件淬火前的原始组织,例如,碳化物的形态、大小、数量及分布,合金元素的偏析,锻造和轧制形成的纤维方向都对工件的热处理变形有一定影响。球状珠光体比片状珠光体比体积大,强度高,所以经过预先球化处理的工件淬火变形相对要小。对于一些高碳合金工具钢,例如,9Mn2V、CrWMn和GCr15钢的球化等级对其热处理变形开裂和淬火后变形的校正有很大影响,通常以2.5-5级球化组织为宜。调质处理不仅使工件变形量的绝1对值减小,并使工件的淬火变形更有规律,从而有利于对变形的控制。
条状碳化物分布对工件的热处理变形有很大影响。淬火后平行于碳化物条带方向工件膨胀,与碳化物条带相垂直的方向则收缩,碳化物颗检愈粗大,条带方向的膨胀愈大。对于Cr12类型钢和高速钢等莱氏体钢来说,碳化物的形态和分布对淬火变形的影响尤为***。
总之,如何解决消失模浇注温度过低,工件的原始组织愈均匀,热处理变形愈小,变形愈有规律,愈易于控制。
4,淬火前工件本身的应力状态对变形有重要影响。特别是形状复杂,经过大进给量切削加工的工件,其残余应力若未经消除,对淬火变形有很大影响。
5,工件几何形状对热处理变形的影响
几何形状复杂,截面形状不对称的工件,消失模的应用有哪些,例如带有键槽的轴,键槽拉刀、塔形工件等,淬火冷却时,一个面散热快,另一面散热慢,是一种不均匀的冷却。如果在Ms以上的不均匀冷却引起的变形占优势,则冷却快的一面是凹面, 若在Ms以下的不均匀冷却引起的变形占优势,则冷却快的一面是凸面,增加等温时间,增长贝氏体转变量,使残余奥氏体更加稳定,减小空冷中的马氏体转变量,可使工件的变形量***减小。