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选用原则:如何选择球墨铸铁材质牌号?

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:选用球墨铸铁材质牌号时,应考虑铸件的各种性能要求、制造工艺性、生产条件。要求提高弹性模量,可选用淬火—低温回火的高强度牌号球墨铸铁。要求具有一定的耐蚀性、抗氧化、抗生长的铸件,则选用牌号为QT400-18、QT400-15或QT450-10,具有单一铁素体基体的球墨铸铁。因此,可以选用球墨铸铁制造形状复杂、重量从几克到数百吨的铸件。此外,对于牌号为QT900-2、QT800-2的中小型球墨铸铁件,在没有合金元素的情况下,可采用淬火—回火或者盐浴等温淬火工艺生产。

选用原则:如何选择球墨铸铁材质牌号?

选用球墨铸铁材质牌号时,应考虑铸件的各种性能要求、制造工艺性、生产条件。

(一) 根据铸件性能要求选择牌号

1.力学性能

设计者根据《球墨铸铁》(GB1348—88)球墨铸铁标准规定的力学性能,并参照本书第十三章关于球墨铸铁各种力学性能数据,根据铸件服役时承载情况选择牌号。注意铸件本体与试块的力学性能会有不同程度的差别。尽管标准中规定了不同尺寸的试块,并对厚大铸件规定了附铸试块,但仍不能忽视两者的差异。尤其是厚大断面或薄壁小件、离心铸造、连续铸造等特种工艺制造的铸件,它们的差异更大。

铸件制造厂的生产工艺稳定性对铸件力学性能有重要影响,尤其是缩松、缩孔、夹渣、气孔、石墨漂浮、反白口、石墨畸变等缺陷均会不同程度地降低铸件本体的力学性能。

考虑尺寸效应和工艺稳定性的因素,选用牌号时,要有合适的安全系数,对于特殊重要的零件,应通过试验选定。

要求提高弹性模量,可选用淬火—低温回火的高强度牌号球墨铸铁。

2.使用性能和物理性能

要求耐磨性铸件选用QT900-2、QT800-2、QT700-2、QT600-3,基体为贝氏体或回火马氏体、托氏体、索氏体珠光体的球墨铸铁。要求具有一定的耐蚀性、抗氧化、抗生长的铸件,则选用牌号为QT400-18、QT400-15或QT450-10,具有单一铁素体基体的球墨铸铁。

在不很强烈的激冷激热条件下(如用于空冷的钢锭模),球墨铸铁热疲劳性能优于灰铸铁。但在强烈的激冷激热条件下(如用于水冷的钢锭模及大马力柴油机排气管),则球墨铸铁的热疲劳性能不如灰铸铁和蠕墨铸铁。(www.xing528.com)

(二) 制造工艺性

1.铸造工艺性

各种牌号的球墨铸铁碳当量都较高,其铸造工艺性大体相同,添加某些高合金者铸造工艺性要差。一般来说,球墨铸铁的铸造工艺性能优于铸钢、可锻铸铁流动性优于高牌号灰铸铁。因此,可以选用球墨铸铁制造形状复杂、重量从几克到数百吨的铸件。但是,球墨铸铁件具有较多的夹渣、在铸型刚度不足时,具有较大的生成缩松、缩孔倾向,与灰铸铁、可锻铸铁相比,球墨铸铁力学性能对壁厚更加敏感。因此,球墨铸铁件的壁厚差不宜过大,要有适当的圆角和工艺补贴。

2.热处理工艺性

可以采用非合金化方法生产铸态的QT500-7、QT600-3、QT450-10球墨铸铁件。采用高纯炉料和强化孕育工艺或者采用型内球化工艺,可以生产铸态QT400-15,甚至QT400-18球墨铸铁件。此外,对于牌号为QT900-2、QT800-2的中小型球墨铸铁件,在没有合金元素的情况下,可采用淬火—回火或者盐浴等温淬火工艺生产。但是,对于大型厚断面铸件,或者是形状复杂的铸件,则采用合金化和正火工艺生产。

3.机械加工工艺

球墨铸铁的切削性能优于铸钢,抗拉强度高的球墨铸铁,切削性能略差。采用等温淬火工艺生产的贝氏体球墨铸铁件,如牌号为QT900-2的球墨铸铁件,应在粗加工后再进行等温淬火。

(三) 生产条件

要根据本企业的设备、技术等条件,承接生产。要生产QT400-18L、QT400-18牌号时,应考虑具备低磷、低锰、适当含硅量的纯净炉料条件及必要的脱硫、球化孕育条件。生产QT900-2、QT800-2、QT400-18和QT400-18L牌号的球墨铸铁件时,应具备热处理条件。此外,选择相应牌号的球墨铸铁时,还应考虑生产条件的经济性。

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