鑄鐵不是純鐵,它是一種以Fe、C、Si為主要成分且在結(jié)晶過程中具有共晶轉(zhuǎn)變的多元鐵基合金。化學(xué)成分一般為:C2.5%-4.0%、Si1.0%一3,0%、P0.4%~1.5%、S0.02%-02%。為了提高鑄鐵的機(jī)械性能,通常在鑄鐵成分中添加少量Cr、Ni、C。、Mi、等合金元素制成合金鑄鐵。1鑄鐵的特點(diǎn)和分類一、鑄鐵的特點(diǎn)1.成分與組織特點(diǎn)鑄鐵與碳鋼相比較,其化學(xué)成分中除了有較高的C、Si含量外(C2.5%~4,0%、Si1.0%一3.0%),還含有較高的雜質(zhì)元素Mn、P,S,在特殊性能的合金鑄鐵中,還含有某些合金元素。所有這些元素的存在及其含量,都將直接影響鑄鐵的組織和性能。鑄鐵件在化工設(shè)備中,抵抗腐蝕延長(zhǎng)壽命。安徽灰鐵鑄鐵件
1.消除應(yīng)力退火由于鑄件壁厚不均勻,在加熱,冷卻及相變過程中,會(huì)產(chǎn)生效應(yīng)力和組織應(yīng)力。另外大型零件在機(jī)加工之后其內(nèi)部也易殘存應(yīng)力,所有這些內(nèi)應(yīng)力都必須消除。去應(yīng)力退火通常的加熱溫度為500~550℃保溫時(shí)間為2~8h,然后爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)。采用這種工藝可消除鑄件內(nèi)應(yīng)力的90~95%,但鑄鐵組織不發(fā)生變化。若溫度超過550℃或保溫時(shí)間過長(zhǎng),反而會(huì)引起石墨化,使鑄件強(qiáng)度和硬度降低。2.消除鑄件白口的高溫石墨化退火鑄件冷卻時(shí),表層及薄截面處,往往產(chǎn)生白口。白口組織硬而脆、加工性能差、易剝落。因此必須采用退火(或正火)的方法消除白口組織。退火工藝為:加熱到550-950℃保溫2~5h,隨后爐冷到500-550℃再出爐空冷。在高溫保溫期間,游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A,在隨后護(hù)冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解,發(fā)生石墨化過程。由于滲碳體的分解,導(dǎo)致硬度下降,從而提高了切削加工性。安徽灰鐵鑄鐵件生產(chǎn)廠家定制化鑄鐵件,滿足復(fù)雜工程需求。
用鐵水鑄造而成的物品統(tǒng)稱為鑄鐵件,由于多種因素影響,常常會(huì)出現(xiàn)氣孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。鐵件的表面積碳和皺皮是鑄鐵件的兩種表面缺陷的表現(xiàn)形式。鑄鐵件在澆注過程中,泡沫塑料模型氣化分解的固液相產(chǎn)物堆積在鑄件表面形成橘皮狀碳質(zhì)缺陷,以及由于液態(tài)金屬充型溫度不良,造成鑄件表面皺皮缺陷。根據(jù)鑄件表面皺皮較嚴(yán)重部位100mm×60mm的面積內(nèi)皺皮的嚴(yán)重程度,分為5級(jí)。1級(jí):很輕微皺皮(對(duì)火);2級(jí):輕微皺皮;3級(jí):中度皺皮;4級(jí):重度皺皮;5級(jí):嚴(yán)重皺皮。
球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。球墨鑄鐵的石墨呈球狀或接近球狀,因此鑄鐵中因石墨引起的的應(yīng)力集中現(xiàn)象遠(yuǎn)比片狀石墨的灰鑄鐵小。此外,球狀石墨不像片狀石墨那樣對(duì)金屬基體存在嚴(yán)重的割裂作用,這就為通過熱處理以提高球墨鑄鐵基體組織性能,從而發(fā)掘其性能潛力提供條件。因此,對(duì)球墨鑄鐵的石墨和基體組織的檢驗(yàn),是球墨鑄鐵生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。選用好的鐵水,確保鑄鐵件質(zhì)量上乘。
磷共晶和滲碳體磷共晶的組織形態(tài)和磷共晶的類型,在本章第三節(jié)灰鑄鐵的基本組織中已經(jīng)詳細(xì)說明,這里不再贅述。但是,磷共晶的數(shù)量評(píng)級(jí),球墨鑄鐵的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中將磷共晶分為五級(jí),分別是磷0.5、磷1、磷1.5、磷2、磷3,不同于灰鑄鐵的標(biāo)準(zhǔn)分為六級(jí)。滲碳體的數(shù)量評(píng)級(jí),也不同與灰鑄鐵將碳化物分為六級(jí),球墨鑄鐵的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中將滲碳體分為五級(jí),分別是滲1、滲2、滲3、滲5、滲10。滲碳體是碳化物最常見的一種形式,其分布形態(tài)可參考灰鑄鐵金相檢驗(yàn)中的內(nèi)容。【想一想】在鑄態(tài)下,對(duì)球墨鑄鐵進(jìn)行金相檢驗(yàn)時(shí),評(píng)定了珠光體數(shù)量后,還要不要評(píng)定鐵素體數(shù)量?鑄鐵件在風(fēng)電設(shè)備中,確保穩(wěn)定運(yùn)行。山東電機(jī)鑄鐵件廠家
鑄鐵件經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),減輕重量同時(shí)增強(qiáng)強(qiáng)度。安徽灰鐵鑄鐵件
球鐵的淬火及回火為了提高球鐵的機(jī)械性能,一般鑄件加熱到Afc1以上30~50℃(Afc1表示加熱時(shí)A形成終了溫度),保溫后淬入油中,得到馬氏體組織。為了適當(dāng)降低淬火后的殘余應(yīng)力,一般淬火后應(yīng)進(jìn)行回火,低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨。這種組織耐磨性好,用于要求高耐磨性,強(qiáng)度高的零件。中溫回火溫度為350-500℃,回火后組織為回火屈氏體加球狀石墨,適用于要求耐磨性好、具有一定效穩(wěn)定性和彈性的厚件。高溫回火溫度為500-600℃,回火后組織為回火索氏作加球狀石墨,具有韌性和強(qiáng)度結(jié)合良好的綜合性能,因此在生產(chǎn)中應(yīng)用。安徽灰鐵鑄鐵件