球墨铸件材料真空度的影响及生产注意事项
【一】、球墨铸铁件材料及真空度的影响
随着先进农机装备技术的发展,一方面对新产品的开发周期和质量要求越来越高,另一方面对关键产品向轻型化及环保方向发展的要求日益迫切。消失模铸造作为低排放成型生产技术,球墨铸铁件加工余量小,尺寸精度高,球墨铸铁件重量轻、生产成本低;另外,消失模生产原砂可重复利用,通过除尘和过滤降低了废气的排放,为清洁生产提供了新的技术路径。但在实际生产中,消失模所用原砂、白模等因素不同程度对球墨铸铁件的组织产生一定的影响。
消失模铸造过程中,大量采用白模成型,外挂厚度1mm左右的涂料,在一定真空度的条件下浇注。
白模材料、模样内外表面使用的涂料、浇注时砂箱内真空度的大小都会对球墨铸铁件组织产生影响。因此消失模铸造对球铁组织的影响,远远大于潮模砂(粘土砂)铸造,尤其是对球铁石墨形态有明显的不良影响。
消失模白模一般采用聚苯乙烯和共聚料,在使用中浇注的铁液与白模接触,一般发生以下两种反应。生产消失模球墨铸铁件中,共聚料多于聚苯乙烯的使用,这是由于共聚料与铁液反应后释放较少的碳渣。
由于球墨铸铁件碳当量高,会使球铁铁液含碳量高,增加了球墨铸铁件出现石墨漂浮缺陷的风险,因此球墨铸铁件白模材料多用共聚料代替EPS,即便如此,生产中还会时常出现球化不良的缺陷,致使球墨铸铁件力学性能降低或报废。
铸铁在熔炼与浇注过程中,金属液中如果溶解有氢气,就具备了产生反白口的条件。换言之,在熔炼和浇注中遇到过多的氢气,就容易出现铁液过冷倾向。而消失模铸造中裂解出大量的氢气,如果不能及时依靠负压作用抽出型外,氢气就非常容易进入铁液,形成反白口倾向,不利于石墨球的析出。所以说涂料的透气性、浇注后真空度大小直接影响着裂解氢气与铁液接触时间的长短,也决定铁液析出石墨球的多少。白模模样的材料和密度大小决定着裂解出氢气的多少,密度大的白模强度高,但裂解出氢气越多。白模表面使用透气性好的涂料,氢气脱离的速度比较快。
真空泵的大小与质量的优劣以及砂箱密封程度,决定了浇注后真空度的变化与大小。浇注后真空度变小不利于氢气脱离,增加了氢气与铁液的接触时间,增大了氢气对铁液的影响。因此稳定浇注后真空度数值较高,能减少氢气对铁液的不良影响。
【二】、生产机械球墨铸铁件注意事项
生产机械球墨铸铁件注意以下方面原则:
1、铸型原则分型面尽可能把主要型腔置于底箱,利于工艺设计,砂箱刚性强吃砂量要少,均衡凝固,厚部用直接冷铁或隔砂冷铁,加速冷却合格的组织。浇注系统设计原则是快浇,挡渣、补缩、经济、易清整。内浇口形状用距形较好(长方形或近似方形)易于补缩、充型温差小。不应开设半圆或三角形的内浇口补缩效果差,半圆或三角形浇口保温强,浇口与机械球墨铸铁件结合部易形成缩孔。
2、充型后凝固快提高机械球墨铸铁件光洁度与内在密度,无冒口简化工序节约了成本,冒口尽量用暗压力冒口易操作,大型件若用明冒口不能一次浇满用人工订火(补铁水)作用才大。
3、机械球墨铸铁件的生产要控制其不能发生白口、硬边,解决方法:
(1)控制化学成分
(2)加大浇口
(3)出炉铁液温度>1450℃,提高浇注温度。
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