1. 铸铁件铸造工艺
配料前在选择原材料时,即要照顾到铸件的质量要求,还要注意到各材料的价格,以及库存量,尽可能多的利用本厂的回炉料、废钢、废杂铁,以降低库存积压和降低铸件的生产成本。
配料方法及工式,除碳的配料计算方法是两个以上外,其它元素的配比计算方法,均是累积法。
1、碳的计算工式一、
C=1.8%+CL 2式中C——铁水的含碳量(%)CL ——炉料中的平均含碳量(%)1.8%——在用冲天炉冶炼时,炉料经预热、熔化、过热、还原过程中,脱碳量和增碳量的(估算)中间值。
该式只适应用于冲天炉碳量的计算,不适用于电炉配料的计算,且为了计算结果符合本单位设备的冶炼情况,1.8%系数须根据多次熔炼经验的修正选取。
例如:HT250牌号灰铸铁的含碳量为3.1—3.4%,所用新生铁的含碳量3.8%,回炉料的含碳量3.2%,废钢的含碳量0.4%。
估算配比,新生铁加入量40%,回炉料加入量35%,废钢加入量25%。
C=1.8%+3.8×0.4+3.2×0.35+0.4×0.25 2 ×100%=3.17%
2、累积计算法
就是将按比例投入的各种炉料,各自代入成分的量,相加在一起,把冶炼过程中的增减率计算在其中,再调整到目标成分的范围,该计算方法适应于冲天炉的配料,也适应于电炉的配料。
当然每次配料,不可能一次配料计算成功,需多次调整配料比,方能达到理想,对于初掌握者来说,尤其是这样。
3、碳的计算方法三,列方程式
该配料方法的优点是,在掌握了冲天炉增碳率之后,可一次配料成功,不需要试调配几次。
原材料的化学成分含量如表二所示;
铸件材质HT200,各化学成分要求范围如表三所示;
冲天炉增碳率为10%。
先确定回炉料的加入量为40%,回炉料代入碳:3.2%×0.4=1.28%
总入炉料应代入碳(即未增碳10%以前的量):
3.2%(要求碳量中线) 1+10%(增碳量) ≈2.91%
生铁和废钢共需代入碳:2.91%-1.28%=1.63%
列方程式:
设生铁加入量为 x
3.5%(生铁含碳量)×x+0.4%(废钢含碳量)×[(1-40%)-x]=1.63% x=45%
废钢加入量:(1-40%)-45%=15%
以上配料,碳达到了预期目的,但硅、锰仍达不到要求,需要补加硅铁和锰铁,补加硅铁、锰铁及其它任何铁合金,均可用下式求得。
补加量(%)=要求% 合金含量%×收得率%×100%
目标中线硅含量是1.95%,炉料中代入硅是1.37%,还差0.58%的硅量,需要添加硅铁来补充其差,硅铁的需补加量即可用上式算出。
硅铁75#补加量(%)= 0.58% 75%×0.8×100%≈1%
目标中线锰含量应是0.8%,炉料代入的锰是0.568%,还差0.232的锰量,需添加锰铁来补充。
锰铁65#补加量(%)=0.232% 65%×0.75×100%≈0.5%
在配料过程中,铬含量取中线5%,就需要加入上表两类铬铁共计8%(因为低碳铬铁和高碳铬铁的含铬量接近,所以先混在一起计算其加入量),才能接近中线要求。由于铬铁中含有一定量的碳和硅,加入8%铬铁的同时,势必引起碳和硅的增加。另外,在保证铬含量5%时,如果全部用高碳铬铁,碳量必超。如果全部用低碳铬铁,再用增碳剂调碳,又会因为低碳铬铁的价格比高碳铬铁的价格高的太多,而使生产成本上升。在保证化学成分合格又要降低生产成本的情况下,采用低碳铬铁和高碳铬铁的搭配使用。在实际生产中,当炉前化验结果出来后(碳、硅),要想很快的正确的搭配投料比,确有一定困难,而且往往容易忙中出错,所以要不断总结经验,作到熟中生巧。为了便于配料,我们列制一个如表五的常规配料表,操作起来就方便、快捷、准确了。
2. 铸铁 工艺
钢铁的铸造成型有铸铁件和铸钢件,一般铸造的熔炼工艺和设备简单,生产成本低 。 铸铁:铸铁件耐麿,但强度低,塑性和韧性差,可焊性很差。铸铁一般按石墨析出与否分为灰口铸铁和白口铸铁。 铸钢:目前一些工业国家的铸钢件产量约占钢的总产量的2%左右,铁路、建筑、冶 金 机械、重型机械和船舶等制造部门是使用铸钢件最多的行业。铸钢中存在疏松、偏 析、 收缩、气泡、夹杂和粗晶的缺陷。这些缺陷既不像变形钢材可在轧制加工过程中 被焊合 或细化,也不能用冷加工强化方法提高性能。因而它的力学性能(主要是塑性 的韧性) 一般要比同钢种的轧制材低一些。部件愈大,差异愈大。至于耐磨性、焊接 性和被切削 性等则与轧制材无明显区别。 铸钢件的性能明显比铸铁件好,且可焊接,但成本高于铸铁件。
3. 铸造件的铸造工艺
在我国古代金属加工工艺中,铸造占着突出的地位,具有广泛的社会影响。劳动人民通过世代相传的长期生产实践,创造了具有我国民族特色的传统铸造工艺。其中泥范、铁范和熔模铸造被称为古代三大铸造技术。
泥范铸造
从考古发掘来看,夏代已经能熔铸青铜。最初的铸型使用石范。由于石料不易加工,又不耐高温,因此,石范很快被泥范取代。商代早期以河南偃师二里头遗址为标志,已经用泥范铸造铜锛、铜铃等。盘庚迁殷以后,青铜冶铸技术达到鼎盛时期。为获得形状复杂、花纹奇丽的青铜铸件,冶铸工匠选取质地纯净、耐火度高的泥沙炼制泥范。
在造型工艺上,泥范铸造以分铸法为基本工艺,从而铸成复杂的器型,或者先铸器身,然后在上面合范,浇注附件;或者先铸附件,再在浇注器身时,将二者铸接成一体。春秋时期,先铸附件后铸器身这一工艺成为分铸法的主流。对范芯的干燥、焙烧、装配、均匀壁厚,使之能够同时凝固,预热铸型使它能顺利浇注。在这方面,商周时期已摸索出一套成熟工艺。
泥范铸造的又一个杰出成就,是叠铸法的出现和广泛应用。叠铸是把许多范块或者成对的范片叠合装配,由一个共用浇道进行浇注,一次就可以得到几十甚至上百个铸件。我国最早的叠铸件是战国时期的齐刀币。汉代,叠铸法广泛用于钱币、车马器的生产。唐宋时期,用泥范铸造大型和特大型铸件的工艺日臻成熟。沧州五代时期的铁狮子、北京大钟寺的永乐大钟,都是世界闻名的巨大铸件。
铁范铸造
铁范铸造又称金属型铸造,其铸型材料不再使用石头和泥沙,而改用金属,耐用性更强,实现了从一次型向多次型的飞跃,这在铸造史上具有重要意义。1953年,考古学家在河北省兴隆县发现了铁范,证明早在战国时期就已经使用白口铁的金属型浇注生铁铸件。这批铁范包括锄、镰、斧、凿、车具等,范的形状和铸件吻合,壁厚均匀,利于散热;范壁带有把手,以便握持,又能增加范的刚度。除铁制金属型外,战国和汉代也使用铜制金属型铸造钱币。由于金属型生产效率高、使用寿命长、产品规格齐整,又能保证得到白口组织,与铸铁柔化术配合使用,在古代农具铸造上发挥着重要作用。
熔模铸造
传统的熔模铸造一般称失蜡、出蜡、捏蜡或拔蜡。《唐会要》载,开元通宝已经使用蜡模,这是失蜡法的最早文献记载。现在传世和出土的开元钱币,有一种带有甲痕,据说就是用蜡模铸造留下的痕迹。宋代赵希鹄《洞天清禄集》记述了这一工艺,用蜡刻画成模,放在桶状容器里,经用澄泥浆多次浇淋后,撤去桶板,加敷含有盐和纸筋的细泥和背泥,做成铸型,然后出蜡、浇注。这种方法用于小型铸件,与明清时期失蜡铸印工艺比较接近。古代熔模铸造多用作艺术铸件或钟等
4. 铸铁件铸造工艺特点
在铸铁中加入合金成分可提高铸铁的耐摩性耐腐性 球铁的力学性能好但比钢低 铸铁的铸造性要比钢好,一般都用铸铁做铸件。
金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成,可以反复使用多次(几百次到几千次)。
金属型铸造所能生产的铸件,在重量和形状方面还有一定的限制,如对黑色金属只能是形状简单的铸件;铸件的重量不可太大;壁厚也有限制,较小的铸件壁厚无法铸出。
5. 铸钢件铸造工艺
铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛胚因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间.铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
6. 铸铁件铸造工艺有哪些
一、消除白口退火
普通灰口铸铁皮带轮或球墨铸皮带轮表面或薄壁处在铸造过程中因冷却速度过快出现白口,铸铁皮带轮无法切削加工。为消除白口降低硬度常将这类铸铁皮带轮重新加热到共析温度以上,并保温1∼2h进行退火。
二、提高韧性的球墨铸铁退火
为提高铸铁皮带轮的延性或韧性,常将铸铁皮带轮重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火,再炉冷到600℃出炉变冷。过程中基体中的渗碳体分解出石墨,自奥氏体中析出石墨,这些石墨集聚于原球状石墨周围,基体全转换为铁素体。
1提高球墨铸铁强度的正火
球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细的珠光体组织,因此铸件的强度提高。
球墨铸铁的淬火并回火处理
2球墨铸造皮带轮作为轴承需要更高的硬度,常将铸铁皮带轮淬火并低温回火处理.处理后的铸件具有高的硬度及一定韧性,保留了石墨的润滑性能,耐磨性能更为改善。3球墨铸铁皮带轮的等温淬火处理
球墨铸铁皮带轮的等温淬火处理目的在于让铸铁件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织,强度极限可超过1100MPa,冲击韧性AK≥32J。获得高强度的球墨铸铁。