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灰铸铁比蠕墨铸铁和球墨铸铁有更好的导热性能以及切削性能,使灰铸铁能够更多的应用于度汽车结构件中。近些年来,由于对灰铸铁的强度要求越来越高,灰铸铁的组织特征发生了很大的变化,也带来了度灰铸铁切削加工性能变差这一普遍关注的问题。度灰铸铁的切削加工性能较差,其主要原因与其组织组成相中石墨的形态、数量、尺寸、分布以及珠光体基体的特征相关。 在铸铁中,碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在,游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格,基面中的原子间距142nm,原子间结合力较强;而两基面间的面间距340nm,因基面间距较大,原子间结合力较弱,故结晶时易形成片状结构,且强度、塑性和韧性极低,接近于零,硬度仅为3HBS。另外,在碳原子的四个价电子中,只有一个价电子参加到电子气中去,这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因. 铸铁型材具有组织均匀致密;耐压气密性好;减磨性能强;表面质量光洁;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均匀;抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。空心铸铁型材及水平连铸装置,在相应领域内替代砂型铸件,这种空心铸铁型材的截面中部有通孔,截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置,其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成,其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。本实用新型采用的技术方案,与砂型铸造相比,表现在机械性能提高,切削性能提高,表面光洁,加工余量小,可直接加工成阀体、齿轮泵外壳,液压导向套等,比实心型材的再加工提高了工效。空心铸铁型材生产,基本有三种方式,种采用垂直下拉的间歇式连铸铁管生产装置,该装置因生产的型材致密性差已被淘汰;第二种采用水平连铸加内结晶器的生产装置生产空心铸铁型材,前面我们已讨论过化合态的渗碳体,它若加热到高温,便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相,而游离态的石墨则是一种稳定相。一般,在铁碳合金的结晶过程中,因为渗碳体的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出渗碳体时所需的原子扩散量较小,渗碳体的晶核易形成,所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。 本文通过调整Si/C比、合金化元素加入量以及改变孕育剂种类来影响灰铸铁的石墨、珠光体以及初生奥氏体形态,从而获得更高的抗拉强度以及更好的切削加工性能。 从金相组织方面,提高Si/C比会减少石墨数量,增强基体强度;加入合金化元素进行变质可以使石墨变得更加弯曲细小,并能够提高基体强度。从灰铸铁的力学性能上来看,提高Si/C比能大幅提高其力学性能,随着合金化元素加入量的提高也可以提高其力学性能,在考察的孕育剂中,硅锆锰孕育剂提高力学性能的效果佳。
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说明当铬含量达到一定程度,由于基体组织的改变,其耐腐蚀性受碳化物参数的影响程度会减弱。不同冷却条件对铬系铸铁的耐腐蚀性产生影响的重要原因是对凝固过程中基体内铬元素分布产生作用。铬元素的含量不仅与表面氧化膜的结构和厚度有关,还在很大程度上决定了基体与碳化物的电极电位差。所以通过调整高铬铸铁的含铬量以及改变工艺条件都可以达到延缓工件腐蚀的目的,使得高铬铸铁型材在腐蚀环境下也能发挥良好的耐磨性能。 CY14-1B型轴向柱塞泵斜盘等摩擦件选材为球墨铸铁QT600-3,要求耐磨、耐冲击、耐疲劳,综合力学性能稳定,基体珠光体含量在70%以上,零件淬火后硬度在49HRC以上。论文针对原工艺生产的摩擦件的质量问题及其原因进行了分析研究,提出了合金化生产铸态QT600-3新的生产工艺,并进行试验、生产,研究了其组织性能。&原采用先水平连铸成形后,对铸铁型材正火+去应力退火获得QT600-3铸铁型材,对铸铁型材进行粗加工后淬火+回火,后精加工生产斜盘等零件的方式。应用统计方法,对摩擦件的质量问题及其原因的分析发现,由于在对铸铁型材正火时,加热和冷却过程中,处于不同位置的铸铁型材加热与冷却温度梯度、过冷度不一致,铸铁型材基体珠光体含量不稳定,零件淬火后硬度达不到设计要求,斜盘等摩擦面工作时温度过高,摩擦副产生相变软化现象,成为影响柱塞泵质量的主要原因。
灰铸铁组织里的石墨是以片状存在,球墨铸铁组织里的石墨是以球状存在的.组织上的差别导致它们的性能也有巨大差异:灰铸铁强度\\塑性低(片状石墨割裂基体,引起应力集中),脆性大,消振性能好. 在铸铁中,碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在,游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格,基面中的原子间距142nm,原子间结合力较强;而两基面间的面间距340nm,因基面间距较大,原子间结合力较弱,故结晶时易形成片状结构,且强度、塑性和韧性极低,接近于零,硬度仅为3HBS。另外,在碳原子的四个价电子中,只有一个价电子参加到电子气中去,这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。铸铁型材具有组织均匀致密;耐压气密性好;减磨性能强;表面质量光洁;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均匀;抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。 空心铸铁型材及水平连铸装置,在相应领域内替代砂型铸件,这种空心铸铁型材的截面中部有通孔,截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置,其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成,其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。本实用新型采用的技术方案,与砂型铸造相比,表现在机械性能提高,切削性能提高,表面光洁,加工余量小,可直接加工成阀体、齿轮泵外壳,液压导向套等,比实心型材的再加工提高了工效。空心铸铁型材生产,基本有三种方式,种采用垂直下拉的间歇式连铸铁管生产装置,该装置因生产的型材致密性差已被淘汰;第二种采用水平连铸加内结晶器的生产装置生产空心铸铁型材,前面我们已讨论过化合态的渗碳体,它若加热到高温,便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相,而游离态的石墨则是一种稳定相。一般,在铁碳合金的结晶过程中,因为渗碳体的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出渗碳体时所需的原子扩散量较小,渗碳体的晶核易形成,所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。 主要用来生产一些强度要求不高,主要承受压应力的各种箱体\\底座等.球墨铸铁:球形石墨对基体的割裂作用降到 ,应力集中作用小,故其强度很高,可以和中碳钢蓖美,可以充分发挥基体的性能,且有一定的塑性和良好的韧性.常用来制作一些强韧性要求高且形状复杂(铸造性能比钢好,但比灰铸铁要差)的工件,比如内燃机曲轴\\连杆等之类的零件.球墨铸铁一般还可以经过热处理来进行强化,而灰铸铁一般不能经过热处理来提高强度(片状石墨的影响).一、美国标准ASTM中关于铸件硬度的要求灰口铁铸件(ASTM A48-92)适用于主要考虑抗拉强度的一般工程用灰口铁铸件,铸件根据不同铸造试棒的抗拉强度分级。在此类铸铁件中,化学成分相对于抗拉强度来说是次要的。铸件在订货或生产时,根据单独铸造的试样性能分成若干个等级,每一等级采用一个数字后接一字母表示,数字表示单独铸造试棒的小抗拉强度,字母表示试棒的规格。例如:灰口铁铸件,ASTM A48,30B级表示按标准ASTM A48生产的,小抗拉强度为30千磅/英寸2(207MPa),试棒的公称直径为1.2英寸(30.5mm)。标准述及“在生产厂和购买方达成书面协议时,要求铸件满足硬度、化学成分、显组织、压漏、X线检验无缺陷、尺寸、表面精度等要求是必要的"。
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