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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。
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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由于铸铁具有像钢材棒料那样的强度和可加工性,它早已成为了原材料的选择之一。它已经成为诸如发动机缸体、缸盖和差动壳体等汽车零件的常规选择。由于不断上涨的油价、更严格的排放标准以及对于零件重量更轻的渴望,新的材料也在开始取代灰铸铁。
球墨铸铁型材
因为它的加工非常简单和便宜,导致了很多国内生产商对于铸铁加工在经济上的可行性产生了疑惑。
然而汽车工业对于灰铸铁的需求仍然是巨大的,起码是刹车鼓和刹车盘。而诸如球墨铸铁那样的不断进化的材料,现在已经能够承受更高的燃烧温度和压力来满足由政府和环境驱动的需求。单独来看这两种原因,对铸铁来说都*是一个更好的时机。当然,假设会开发加工它的更快和更好的方法。
新型、先进的机床正运转比以往更快,大约比10年前快了1000表面英尺(305m)/min。传统的观点认为,在铸铁加工领域,更高的速度意味着劳动密集和成本高昂的刀具磨损。然而,当今对于***技术和广泛现场试验的应用证明提高机床性能并没有排斥铸铁的使用。实际情况却是恰恰相反的。不论是因为高速加工——或者可能就是因为高速加工——我们现在正提供刀具经济性的创新水平,其特征是耐磨的刀片和长寿命的刀体。
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