求助 浇铸球墨铸铁工艺

kinglong626

各位：
      本公司一直从事的是耐磨耐热钢的浇铸，最近接到一笔合同是QT600的铸管，外形净尺寸为：Φ565/Φ505/1540，因对球墨铸铁的浇铸工艺并不了解，咨询了不少人，昨晚并请了另一公司浇铸车间主任现场指导（据说此车间主任从事离心浇铸20余年），最后是一晚浇铸了2支铸管毛坯，一根毛坯还卡在模筒内，另外一支也是强硬撞击才出来的，此车间主任的感叹是：从事这么多年，未遇到过这样的现像。但是最后我们自己分析下来是由于球墨铸铁的收缩率非常小。
      请各位不吝赐教，球墨铸铁的具体浇铸工艺，有哪些注意事项，如有方便的可以亲临现场指导。

感应热处理

由于碳硅含量较高，球墨铸铁与灰铸铁一样具有良好的流动性和自补缩能力。但是由于炉前处理工艺及凝固过程的不同，球墨铸铁与灰铸铁相比在铸造性能上又有很大的差别，因而其铸造工艺也不尽相同。



        一、球墨铸铁的流动性与浇注工艺  



    球化处理过程中球化剂的加入，一方面使铁液的温度降低，另一方面镁、稀土等元素在浇包及浇注系统中形成夹渣。因此，经过球化处理后铁液的流动性下降。同时，如果这些夹渣进入型腔，将会造成夹杂、针孔、铸件表面粗糙等铸造缺陷。



    为解决上述问题，球墨铸铁在铸造工艺上须注意以下问题：
    （1）一定要将浇包中铁液表面的浮渣扒干净，最好使用茶壶嘴浇包。
    （2）严格控制镁的残留量，最好在0.06%以下。
    （3）浇注系统要有足够的尺寸，以保证铁液能做尽快充满型腔，并尽可能不出现紊流。
    （4）采用半封闭式浇注系统，根据美国铸造学会推荐的数据，直浇道、横浇道与内浇道的比例为4：8：3。
    （5）内浇口尽可能开在铸型的底部。
    （6）如果在浇注系统中安放过滤网会有助于排除夹渣。
    （7）适当提高浇注温度以提高铁液的充型能力并避免出现碳化物。对于用稀土处理的铁液，其浇注温度可参阅我国有关手册。对于用镁处理的铁液，根据美国铸造学会推荐的数据，当铸件壁厚为25mm时，浇注温度不低于1315℃；当铸件壁厚为6mm时,浇注温度不低于1425℃。  



       二、球墨铸铁的凝固特性与补缩工艺特点  



    球墨铸铁与灰铸铁相比在凝固特性上有很大的不同，主要表现在以下方面：



    （1）球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。灰铸铁共晶凝固时，片状石墨的端部始终与铁液接触，因而共晶凝固过程进行较快。球墨铸铁由于石墨球在长大后期被奥氏体壳包围，其长大需要通过碳原子的扩散进行，因而凝固过程进行较慢，以至于要求在更大的过冷度下通过在新的石墨异质核心上形成新的石墨晶核来维持共晶凝固的进行。因此，球墨铸铁在凝固过程中在断面上存在较宽的液固共存区域，其凝固方式具有粥状凝固的特性。这使球墨铸铁凝固过程中的补缩变得困难。



    （2）球墨铸铁的石墨核心多。经过球化和孕育处理，球墨铸铁的石墨核心较之灰铸铁多很多，因而其共晶团尺寸也比灰铸铁细得多。



    （3）球墨铸铁具有较大的共晶膨胀力。由于在球墨铸铁共晶凝固过程中石墨很快被奥氏体壳包围，石墨长大过程中因体积增大所引起的膨胀不能传递到铁液中，从而产生较大的共晶膨胀力。当铸型刚度不高时，由此产生的共晶膨胀将引起缩松缺陷。



    （4）在凝固过程中球墨铸铁的体积变化可以分为三个阶段:铁液浇入铸型后至冷却到共晶温度过程中的液态收缩，共晶凝固过程中由于石墨球的析出引起的体积膨胀，铁液凝固后冷却过程中的体收缩。



    由于上述凝固特性，从补缩的角度考虑，球墨铸铁在铸造工艺上有以下特点：



    （1）铸型要有高的紧实度，以使铸型有足够的刚度以抵抗球墨铸铁共晶凝固时的共晶膨胀力。需要指出的是，此时要特别注意采取适当的措施提高铸型的透气性，同时要尽可能地降低型砂中的水份，以防止出现“呛火”。



    （2）合理设置浇冒口。球墨铸铁的冒口与普通钢及白口铁不同，球墨铸铁冒口设置的合理性在于它能够充分补充铁液的液态收缩，而当铁液进入共晶膨胀阶段时，浇注系统和冒口颈及时冷冻，使铸件利用石墨析出的膨胀进行自补缩。



    （3）砂箱应有足够的刚度，上箱和下箱之间应有牢固的紧固装置。

寒风劲草

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