第四节 常用合金铸件的生产.ppt

3）球铁的应用： （1）珠光体球铁: QT700-2，QT800-2，或QT600-3也可包括。通常经正火处理得到． 性能与45钢相比， 45 钢： σb = 600MPa, σs = 355MPa, HBS = 229, δ= 16%． QT700-2，σb = 700MPa, σs = 420MPa, HBS = 225-305, δ= ２%. ⅰ）抗拉强度，屈服强度及屈强比均高于45锻钢． ⅱ）硬度，耐磨性及疲劳强度也与45 钢(中碳钢)接近（当然远比高强度HT好）． ⅲ）延伸率（伸长率） δ低于４５钢． 应用:　P-QT铸造工艺比铸钢简单,成本低,性能好,可代许多铸钢,可锻铸铁件．在实际应用中， P-QT可以替代碳钢，制造某些受较大交变载荷和受摩擦的重要 零件，如曲轴，连杆，凸轮，蜗轮，蜗杆及立式车床主轴等． 2）铁素体球铁: QT400-18，QT400-15，QT400-10，通常经 退火处理得到． 性能与45钢及P-QT相比， ⅰ）抗拉强度比45钢及P-QT低． ⅱ）塑性，韧性（冲击韧性）比P-QT高，与45钢相近． 应用：制造受力较大又承受振动冲击的零件，如汽车拖拉机的 底盘零件，后桥壳，中低压阀门，各种铸管（上下水管道，输 气管道）等． ??? 球墨铸铁管道接口 3 球铁的生产特点 在铁水熔炼技术，处理工艺上比HT要求更高． 1)严格控制化学成分．C,Si含量比HT高，Mn,P,S含量比HT低. (1) C,Si含量比HT高. QT共晶点由于球化元素的影响已移至4.6-4.7%C，而不管是HT或QT，碳当量应选在共晶点附近．所以， F-QT: C = 3.6-4.0%; Si = 2.4-2.8%. P-QT: C = 3.4-3.8%; Si = 2.2-2.6%. 以改善铸造性能和球化效果． (2)Mn,P,S含量比HT低. 为提高机械性能，特别是冲击韧性，应降低Mn,P,S含量． ⅰ）Mn:提高铸铁强度，但降低韧性，应≤0.4-0.6%. ⅱ) P: 增加冷脆性，应≤0.04-0.06%（实际≤0.1%), 以提高塑性, 韧性． ⅲ) S: S易和球化剂合成硫化物,浪费球化剂，严重影响球化作用（球化元素都是强有力的脱硫剂），并引起球化退化及皮下气孔，应≤0.02% (实际≤0.06%,S含量高低对QT生产非常关键，也是我国当前QT生产和国外的主要差距之一．）． 2)比HT更高的出铁温度，以补偿球化，孕育处理铁水温度的下降，且QT流动性比HT差．≥1450-1470 ℃。? ? 3)球化处理: 即往铁水中加入球化剂． 球化剂：能使石墨结晶生长成球状的添加剂．我国普遍使用稀土镁合金, 加入量：铁水量1.3-1.8%. 加入法：冲入法（应用最多）和型内球化法． 冲入法: 球化剂放入堤坝式浇包内，上面覆盖硅铁粉及稻草灰，铁水分两次冲入，第一次用1/3-1/2铁水冲入，待球化剂充分反应后,再用其余铁水冲入孕育剂,进行孕育处理，经搅拌和扒渣后浇注. 处理后的铁水要及时浇注,保证球化效果. 5)铸造工艺: QT的铸造性能:流动性比HT差,收缩较HT大. ⅰ）流动性比HT差．QT呈糊状凝固（中间凝固），也就是，截面上存在相当宽的液－固共存的同时凝固区；而HT呈逐层凝固. ⅱ）收缩较HT大.这是由于球状石墨析出时膨胀力很大(而糊状凝固在浇注后较长时间外壳不够结实），能使型壁移动，引起铸件外形胀大，很容易产生缩孔，缩松．当然，若砂型刚度很大，铸件外形不会胀大，其收缩率接近HT．一般来讲，QT的收缩率随砂型刚度而变，在HT和ZG（铸钢）之间变动． 4) 孕育处理 促使石墨化,消除球化元素造成的白口倾向，使石墨细化, 分布均匀，增加共晶团数量． 孕育剂: (硅铁75%Si)，孕育方法也相同，但加入量加大． 6)热处理: 由于球状石墨对基体的破坏作用减少至最低程度，所以改变基体组织可以改善QT的机械性能．钢的多种热处理方法均适用于QT,包括退火，正火，调质处理，淬火,回火等． 退火: 铁素体基体,用于QT400-18,QT450-10的生产． 正火: 珠光体基体, 用于QT600-3,QT700-2,QT800-2的生产. 总的说来，QT铸造性能介于HT和ZG（铸钢）之间． （２）工艺特点： 由于比HT较易产生缩孔,缩松,夹渣等． ?ⅰ） 热节上安冒口,冷铁→补缩，也就是采用顺序凝固原则． ?ⅱ） 增加铸型刚度,防止石墨膨胀导致铸件外形扩大．在铸型刚度很好的条件下，也可采用同时凝固原则，不用冒口或用较小冒口． ⅲ）QT易出现夹渣，浇注系统应使铁水平稳流入,并有良好的挡渣效果，多采用滤渣网，集渣包等挡渣结构． ⅳ）降低型砂含水量→气孔↓(侵入) ；砂型紧实度，透