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
球墨铸铁件品种对比分析跟耐磨性能
{一}、铸铁的四个品种对比分析
在世界黑色金属商品产量中,占主要地位的是钢材(轧材),其次是铁铸件,第三是钢铸件。铁铸件产量为钢铸件的8倍多。铁铸件又可细分为三个品种。我们要探讨两个问题,一是铁铸件何以要分为几个品种;二是铁铸件缘何比钢铸件产量大得多。
多品种的铸铁是在约2500年的漫长历史中逐步发展起来的。铸铁是铁一碳一硅合金,在众所周知的铁一碳相平衡图中,人们将碳含量小于约2%的合金称为钢,大于2%的合金称为铸铁。
铁一碳合金中碳可与铁呈碳化物Fe3C存在,碳也可在铁碳合金中呈游离石墨而存在。
古代所产生的铸铁,主要是白口铁。今日,单独的白口铁产量已少,以致在国际产量统计中,白口铁并未被列为统计项目。我国的生铁锅,却是一项白口铁传统产品,至今仍造福于人民。它曾采用简易的“搀炉”化铁,用铁和泥构成久型来铸造,劳动生产率很高,成品既薄又轻,质优价廉,其铸造技艺之精,曾令国外铸造专家叹绝。
白口铁件容易脆断,战国早期人们将白口铁铸件在炉内退火,尽管当时炉温不高,时间可能也不长,但可使表层的碳化铁分解为铁素体和团絮状石墨,经过这样的退火“柔化处理”,就使铁件表层有了韧性,成为“可锻铸铁”。
可锻铸铁并不可以锻造,但能受弯曲、耐撞击,可以切削加工,是人类掌握的第二个铸铁品种。中国是最早开发这种柔化处理技术的国家。
“灰口铁”是人类掌握的第三个铸铁品种。灰铸铁中大部分碳以片状石墨形态析出,因此铸铁的断口呈灰色,它可以进行切削加工,是工业革命后需要制造机器的良好材料。
1948年美英两国分别发明了用镁或稀土元素投人铁液,使其碳成分主要呈球状石墨析出,这就是球墨铸铁,是人类掌握的第四个铸铁品种。球墨铸铁件可以进行切削加工,性能优良,其强度高于灰铸铁,接近钢的强度。50年来球墨铸铁的应用不断扩大,特别是在球化剂中同时加人稀土与镁使球化工艺更加完善,它可替代铸钢件,使后者产量下降至球铁件的约40%,基本取代了可锻铸铁件,使其产量降至球铁件的百分之几。现在球墨铸件产量仅次于灰铁铸件。
值得注意的是,先进的工业强国,球铁生产比较发达。我国铁铸件产量已居世界第二,与美国相差不远(按美国《现代铸件》杂志所刊数据中,只有美国不采用公制吨单位而为美吨,夸大了10%,中国数量实绩实际已达美国的92%),但中国的球铁比远远低于各工业先进国。这说明,我国球墨铸铁件的发展尚大有潜力,关键是要开发其新用途。以上叙述并分析探讨了四种主要铸铁品种。从当前动态看,蠕墨铸铁是又一新品种。
{二}、球墨铸铁件的耐磨性能
球墨铸铁件淬火首先要进行奥氏体化。奥氏体化温度一般为860~880℃,保温时间和正火、退火处理一样,都是每25毫米厚铸件保温1小时。保温结束后,在流动空气中快速冷却。淬火后铸件需要及时回火,消减淬火应力,提高工件塑韧性。
铸件淬火前须有合适的原始基体组织。最主要的是基体中不能存在过多碳化物、磷共晶。如果碳化物在淬火温度下未能完全溶解,碳化物与奥氏体界面常是裂纹萌生处。存在这些碳化物使淬火裂纹发生的概率显著提高。含有碳化物的铸件在淬火前必须加热到高温石墨化退火或正火温度,并进行保温将碳化物消除。淬火铸件最适宜的基体是共晶团比较细密均匀,以珠光体为主的组织。这样的组织易于奥氏体化,获得均匀的淬火组织。
球墨铸铁的淬硬度与奥氏体含碳量有关。提高奥氏体化温度会增加奥氏体含碳量,淬火后出现较多残余奥氏体,使马氏体粗化,降低淬火硬度。如果铸件选用较低的淬火温度,可使奥氏体含碳量处于较低水平,淬火后虽能获得细小的针状马氏体,但因奥氏体化不完全,达不到应有的淬火硬度。由于高碳马氏体与残余奥氏体的综合影响,在不同加热温度下,淬火硬度会出现大值。
另外,为消除大部分可能存在铁素体,并使奥氏体获得合适含碳量。淬火温度选在共析转变上限温度以上25—40℃较好。
硅显著改变球墨铸铁共析温度范围。因此,球墨铸铁件淬火温度受铸件含硅量的影响。硅含量在常规含量上限时,共析转变上限温度为835—845℃。历此,淬火温度可选在860—880摄氏度、含硅量低于2%时,誉火温度可降低到840—860℃。球墨铸铁淬火硬度可达到60—62(HRC)。
球墨铸铁耐磨性比较好,它是通过球化和孕育处理得到球状石墨,有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。生铁是含碳量2.31%-6.97%并含有非铁杂质较多的铁碳合金。生铁的杂质元素主要是硅、硫、锰、磷等。生铁质硬而脆,缺乏韧性,几乎没有塑性变形能力,因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形。
但含硅高的生铁(灰口铁)的铸造及切削性能良好,按其用途可分为炼钢生铁和铸造生铁两大类。习惯上把炼钢生铁叫做生铁,把铸造生铁简称为铸铁。铸造生铁通过锻化、变质、球化等方法可以改变其内部结构,改善并提高其性能,因此,铸造生铁又可分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和特种铸铁等品种。
球墨铸铁是指石墨以球状形式存在的铸造形态,由于石墨呈球状分布在基体上对基体的割裂作用降到最小,可以充分发挥基体的性能,所以球墨铸铁的力学性能比灰铸铁和可锻铸铁都高,其抗拉强度塑性韧性与相应基体组织的铸钢相近,一般用于柴油机曲轴减速箱齿轮以及轧钢机轧辊等。
可锻铸铁石墨呈团絮状大大减轻了对基体的割裂作用,与灰铸铁相比其不仅有较高的强度而且有较好的塑性和韧性,广泛用于汽车拖拉机前后轮壳管道的弯头三通等形状,复杂尺寸不大的零件。
HT(灰铁)、MT(麻口铁)、另外还有白口铁、都是从试片的断口上看的,HT较软,易加工,MT次之,白口铁是不可加工的,且脆,如加工,要进行热处理,KT(可锻铸铁)是可以延伸些,但不像钢的延伸率那样好。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机配件、机械加工、数控车床加工等业务。
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