球墨铸件的防腐直接关系到管道的长期的使用性和性,因此是衡量管网技术及运行状况的一个重要指标。因铸铁中存在石墨,球墨铸件中的石墨以球状形式存在,并不影响基体材料的力学和机械性能,但据10个典型城市
结果显示,我国城镇供水管网静漏失率达到12~13%,远远超过了要求城市漏失率控制在6%以下的标准,所以管道防腐一直是我们当前一个热门的课题。
球墨铸件的注意事项
1.加入孕育剂进行孕育处理
2.球墨铸件流动性较差,收缩较大,因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸,合理应用冒口,冷铁,采用顺序凝固原则
3.进行热处理
4.严格要求化学成分,对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高,降低球墨铸件中锰,磷,硫的含量
5.铁液出炉温度比灰铸铁高,以补偿球化,孕育处理时铁液温度的损失
6.进行球化处理,即往铁液中添加球化剂
球墨铸铁件等温淬火应用以及等温淬火工艺
一、球墨铸铁等温淬火应用
球墨铸铁以其特有的机械性能和低廉的成本受到人们的重视。对其进行等温淬火.是发挥球墨铸铁材料潜力最有效的一种热处理方法。球墨铸铁等温淬火后,可以获得高强度,同时具有较高的塑性、韧性。因而具有良好的综合机械性能和耐磨性。此外还具有变形小的特点。
球墨铸铁等温淬火工艺与钢的相似,即把铸件加热到临界点Ac,以上30~50℃,经一定时间保温。使基体组织转变为化学成分均匀的奥氏体,然后迅速将铸件放到保持在MS点以上某一温度的炉中,等温停留一段时间。得到下贝氏体组织.随后空冷。这样可使零件的机械性能显著改善.不会产生严重的变形扭曲等问题。因此,目前受到机械制造业的重视和采用。
等温淬火球墨铸铁件(ADI)具有强度、塑性和韧性都很高的综合力学性能,大体上分为两类,即强度为1200~1600MPa的高强度型和900~1200MPa、伸长率为10%左右的高韧性型。由于其材料性能优异,在欧美发达国家取得迅速发展,货车底盘、发动机和轿车曲轴等都成功应用了ADI产品。近年来,在欧洲市场上,ADI在小轿车上的应用量也越来越多,占整个ADI市场的32%;在美国市场上,重型和轻型货车ADI件占整个ADI市场的比重达到51%。
在国内汽车领域,ADI零件也得到了初步的应用。湖北汽车齿轮厂为康明斯发动机生产ADI齿轮;东风汽车有限公司开发了用于越野车底盘悬架,17个悬架类零件由铸钢改成ADI,该系列零件总质量由630.62kg,减少到380.66kg,减重率达39.6%;一汽集团载重汽车的后钢板弹簧支架和军车齿轮壳罩盖(羊角)和齿轮壳等已用ADI代替。目前,一汽铸造公司已自行设计、建造了等温淬火的热处理基地。
二、球墨铸铁等温淬火工艺
1.设备
目前热处理使用的许多炉子和淬火槽都可用于球墨铸铁等温淬火。如果被处理的工件为加工后的零件.则需要使用保护气氛。此外在淬火时应能将工件快速转运至淬火炉中,才能得到所希望的机械性能。为满足仁述需要,通常使用盐一盐法对工件进行等温淬火。工件悬挂在挂具上,在盐浴炉中预热、加热、保温,然后迅速吊运到另一盐溶炉中进行等温淬火。淬火盐槽的尺寸应足够大,这样才能保证淬火时盐浴的温度一致,它的温差应在±5℃之内。
一般所用的淬火盐浴剂,大都由硝酸钠和硝酸钾配制而成。在使用时应及时清除盐浴中的污染,通常每周应对淬火剂清除污染一次。高温下不能使用标准的过滤系统,应将盐槽冷却至约200℃,在此温度下,标准过滤系统才可有效地使淬火剂得到满意的过滤。
2.工艺
要改善球墨铸铁件的等温淬火性能,一般应加大球墨铸铁中合金元素的含量。而且还应根据铸件的具体情况,及对铸件机械性能的要求,试验确定具体工艺。
球墨铸铁在奥氏体升温之前,应在350℃下预热,这样做的目的有二:一是除去湿气;二是减小热冲击,避免变形。
球墨铸件的奥氏体化温度,根据铸件的化学成分、原始组织及铸件壁厚及所需机械性能来确定。既要保证基体组织完全奥氏体化。不残留铁素体,又要避免奥氏体晶粒过大。一般奥氏体化温度为850~950℃。要改善淬火后的机加工性能,可将奥氏体化温度降至815~850℃,但这会使零件的抗磨损性能降低。过高的奥氏体化温度.会使奥氏体晶粒粗大,淬火后残留奥氏体量增加,并呈网状分布,导致机械性能降低。因而目前最常用的温度为880~900℃。
等温淬火停留的时间主要由过冷奥氏体完全转变为下贝氏体所需的时间来决定。若时间不足,必然有一部分过冷奥氏体来不及转变为下贝氏体,随后空冷时转变为淬火马氏体加少量残留奥氏体,这是不希望的。一般情况下,等温悴火时问和奥氏体化时间一样,工件断面厚度越大.则时间越长。
等温淬火温度对零件机械性能影响很大。象凸轮、蜗轮等需要高抗磨损的工件,应使用较低的淬火温度(250℃)较高的温度用于抗冲击和抗拉强度要求较高的传动零件。
当抗冲击和抗拉强度要求较高时,控制等温淬火的温度是非常重要的。每变化10℃,就会对抗冲击和延仲率产生明显影响。要控制淬火后工件的硬度.也应严格控制淬火时的温度。一般情况下.淬火温度取250~350℃之间,可获得较高的综合机械性能。
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