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水表箱

江苏水表箱

水表箱是球墨铸铁件,从铁液浇注到铸型中起,到共晶凝固终了、铸件完全凝固,型腔内的铸铁会发生液态收缩、析出初生石墨所致的体积膨胀、析出共晶....
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水表箱是球墨铸铁件,从铁液浇注到铸型中起,到共晶凝固终了、铸件完全凝固,型腔内的铸铁会发生液态收缩、析出初生石墨所致的体积膨胀、析出共晶奥氏体所致的凝固收缩、析出共晶石墨所致的体积膨胀等几种体积变化。为便于说明球墨铸铁凝固过程中的体积变化。

1、铁液的液态收缩

铁液进入铸型后,随着温度的降低,即发生体积收缩。铁液的液态收缩量,会因其化学成分和处理条件而有所不同,但通常对此都予以忽略,一般都按温度每降低100℃体积收缩1.5%考虑。发生液态收缩的温度范围,按自浇注温度降到平衡共晶转变温度(1150℃)计算。球墨铸铁件以几种不同浇注温度浇注时,液态收缩量见表1。

2、析出初生石墨所致的体积膨胀

虽然亚共晶球墨铸铁在液相线温度以上也会析出小石墨球,但其量很少,通常都忽略不计。现以碳含量为CX的过共晶铸铁为例。

3、析出共晶奥氏体所致的体积收缩

计算析出共晶奥氏体所致的体积收缩,要考虑共晶液相的质量分数(以下简称‘共晶液相量’)、液态收缩量、自单位共晶液相析出的共晶奥氏体量和凝固收缩量。液态收缩量的计算已见前述。由共晶液相析出奥氏体的凝固收缩一般按3.5%计。

4、析出共晶石墨所致的体积膨胀

计算析出共晶石墨所致的体积膨胀,要考虑共晶液相量、液态收缩量、自单位共晶液相析出的石墨量和析出石墨时的体积膨胀量。液态收缩量的计算已见前述。每析出1%(质量分数)的石墨可产生3.4%的体积膨胀。

5、几种常用球墨铸铁凝固过程中体积变化的总体情况

根据以上对液态收缩、析出初生石墨的体积膨胀、析出共晶奥氏体所致的体积收缩、析出共晶石墨所致的体积膨胀所作的分析,前面所说的7种常用的球墨铸铁,铁液在不同的温度下浇注时,铸件凝固过程中的体积变化的。

水表箱铸件缺陷补救方法

1、滞留时间:孕育处理后至浇注完毕之间的停留时间太长,为石墨的析出提供了前提,一般这段时间应控制在10min以内。

2、砂型的紧实度:若砂型的紧实度太低或不平均,以致浇注后在金属静压力或膨胀力的作用下,产生型腔扩大的现象,致使原来的金属不够补缩而导致铸件产生缩孔缩松。

3、浇注温度:一般情况下,浇注温度越高,泛起石墨漂浮的倾向越大,这是由于铸件长时间处于液态有利于石墨的析出。

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4、浇冒口及冷铁:若浇注系统、冒口和冷铁设置不当,不能保证金属液顺序凝固;另外,冒口的数目、大小以及与铸件的连接当否,将影响冒口的补缩效果。

5、熔炼工艺:要尽量进步金属液的出炉温度,相宜的镇定,以利于非金属夹杂物的上浮、会萃。一般工厂控制含磷量小于0 08%。另外,若壁厚变化太溘然,孤立的厚断面得不到补缩,使产生缩孔缩松倾向增大。因为石墨的密度比铁液小,在镁蒸汽的带动下,使石墨漂浮到铸件上部。这些缺陷影响铸件机能,使铸件废品率增高。因而铁液中硫含量太高时,铸件易产生夹渣。

6、浇注系统:浇注系统设计应公道,具有挡渣功能,使金属液能平稳地充填铸型,力求避免飞溅及紊流。

7、型砂:若型砂表面粘附有多余的砂子或涂料,它们可与金属液中的氧化物合成熔渣,导致夹渣产生;砂型的紧实度不平均,紧实度低的型壁表面轻易被金属液腐蚀和形成低熔点的化合物,导致铸件产生夹渣。

8、磷:铁液中含磷量偏高,使凝固范围扩大,同时低熔点磷共晶在然后凝固时得不到补给,以及使铸件外壳变弱,因此有增大缩孔、缩松产生的倾向。

9、稀土和镁:近年来研究以为夹渣主要是因为镁、稀土等元素氧化而致,因此残余镁和稀土不应太高。

10、铸型紧实度应平均,强度足够;合箱时应吹净铸型中的砂子。与相应组织的钢比拟,塑性低于钢,疲惫强度接近一般中碳钢,屈强比可达0 7~0 8,几乎是一般碳钢的2倍,而本钱比钢低,因此其应用日趋广泛。由此可见,残余镁量及残余稀土量会增加球铁的白口倾向,使石墨膨胀减小,故当它们的含量较高时,亦会增加缩孔、缩松倾向。应当指出,碳当量太高是产生石墨漂浮的主要原因,但不是独一原因,铸件大小、壁厚也是影响石墨漂浮的重要因素。为了防止这些缺陷的发生,有需要对其进行分析并且精密锻造,总结出各种影响因素,提出防止措施,才能有效降低缺陷的产生,进步铸件的力学机能及出产效益。在此温度区间,跟着温度升高,镁和稀土的吸收率增加。

11、控制铁液成分:尽量降低铁液中的含硫量(<0 06%),适量加入稀土合金(0 1%~0 2%)以净化铁液,尽可能降低含硅量和残镁量。此外,进步碳当量还可进步球铁的活动性,有利于补缩。

12、浇注温度:浇注温度太低时,金属液内的金属氧化物等因金属液的粘度太高,不易上浮至表面而残留在金属液内;温度太高时,金属液表面的熔渣变得太淡薄,不易自液体表面去除,往往随金属液流入型内。出产铸件的经验公式为C%+1/7Si%>3 9%。

13、温度:浇注温度高,有利于补缩,但太高会增加液态收缩量,对消除缩孔、缩松不利,所以应根据详细情况公道选择浇注温度,一般以1300~1350℃为宜。而实际出产中,浇注温度太低是引起夹渣的主要原因之一。但进步碳当量时,不应使铸件产生石墨漂浮等其他缺陷。而镁又是一个强烈不乱碳化物的元素,阻碍石墨化。

14、硅:在碳当量不变的前提下,适当降低含硅量,有助于降低产生石墨漂浮的倾向。A.P.Druschitz与W.W.Chaput研究发现,若缩短凝固时间,跟着浇注温度升高,石墨漂浮倾向降低。需要时采用冷铁与补贴来改变铸件的温度分布,以利于顺序凝固。扒干净铁液表面的渣子,铁液表面应放笼盖剂(珍珠岩、草木灰等),防止铁液氧化。浇注系统要使铁液活动平稳,应设有集渣包和挡渣装置(如滤渣网等),避免直浇道冲砂。

15、壁厚:当铸件表面形成硬壳以后,内部的金属液温度越高,液态收缩就越大,则缩孔、缩松的容积不仅值增加,其相对值也增加。碳当量越高,石墨漂浮现象越严峻。稀土:稀土含量过少时,碳在铁液中的溶解度会降低,铁液将析出大量石墨,加重石墨漂浮。

16、球墨铸铁件厂家建议大家工艺设计要确保铸件在凝固中能从冒口不断地增补高温金属液,冒口的尺寸和数目要适当,力求做到顺序凝固。

球铁是近40年来我国发展起来的重要锻造金属材料。硫化物的熔点比铁液熔点低,在铁液凝固过程中,硫化物将从铁液中析出,增大了铁液的粘度,使铁液中的熔渣或金属氧化物等不易上浮。


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