潍坊
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基本参数
- 名称
铸铁型材
- 工艺
水平连铸
- 产地
山东
- 优势
无气孔 砂眼
- 用途
机械加工/精密制造
- 价格
议价
常用于制造床身、机体等重要件；珠光体—铁素体灰铸铁是在珠光体和铁素体混合的基体上，分布着较为粗大的石墨片，此种铸铁的强度、硬度尽管比前者低，但仍可满足一般机体要求，其铸造性、减震性均佳，且便于熔炼，是应用广的灰铸铁。灰铸铁显组织的不同，实质上是碳在铸铁中存在形式的不同。灰铸铁中的碳有化合碳（Fe3C)和石墨碳所组成。化合碳为0.8%时，属珠光体灰铸铁；化合碳小于0.8%时，属珠光体—铁素体灰铸铁；全部碳都以石墨状态存在时，则为铁素体灰铸铁。我国作为一个发展中, 考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统( Pseudo- FMS) ,是要确保必要的生产柔性的前提下, 优化人机界面, 不过分追求自动化, 尽可能建立较为完善的息系统, 充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存, 系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决方案。
在铸造行业，人们常说，铸造材料的成分决定组织，组织左右性能；这句话其实并不。我们在生产实践中发现许多铸铁，在相同成分时，机械性能却有较大差异。铁水的质量除与其成分有关联外，还与炉料配比（生铁用量、废钢用量、返回料用量、合金加入量），熔化与出炉温度，孕育工艺等有密切关系。所谓合成铸铁，就是指配料中使用50%以上的废钢，通过增碳合成的方法制取的铸铁材料，因为需要较高的熔化温度，只宜在电炉中熔炼。目前合成铸铁主要有合成灰铁和球铁。球墨铸铁是工业上应用广泛的金属材料之球墨铸铁以其度、高塑韧性、良好的抗疲劳能力和铸造性能以及较低的生产成本而应用越来越广泛,并逐步替代铸钢件。孕育处理是球铁生产中不可缺少的一个环节,其目的在于增加石墨球的数量、提高其圆整度、细化石墨球、防止球化衰退、降低白口倾向、防止在共晶团间形成自由渗碳体等。 球墨铸铁在生产中普遍应用的孕育剂是75硅铁,但其孕育效果较差,为自由渗碳体,需要加入量较大,然而为了控制终硅量,则必须降低原铁水的含硅量,这就给回炉料的利用带来了一定难度。而孕育效果非常强的孕育剂,加入较少的量就能达到和普通孕育剂相同的孕育效果,而且增硅也少,这样就可以适当地提高原铁水的含硅量,进而提高了对回炉料的利用率,从而降低生产成本。
本论文通过反复试验研制出一种由Fe2OFeS、Bi2OCaSi四种物质组成的新型复合孕育剂,为了确定孕育剂中各种物质的佳成分配比,我们通过向牌号为QT500-7的球铁铁水中加入此种孕育剂进行了三因素三水平的正交试验。通过对正交试验结果进行极差分析确定出孕育剂中各成分的佳配比。然后继续探讨了这种新型孕育剂对球墨铸铁观组织和力学性能的影响。 研究结果表明,新型复合孕育剂的主要成分组成为：Bi%,余量为Ca,其加入量为铸件重量的0.1wt%,在向牌号为QT450-10的球铁铁水中加入此种新型孕育剂后球铁组织中的石墨球数明显增多,由264个/mmm2增加至325个/mm石墨球数的增多有助于铁素体含量的增加,另外球化级别也由添加前的4级提高到3级,从而使铸件达到较好的综合力学性能,尤其是伸长率得到了很大的提高通过改变负压度，模型密度，浇注温度，金属液静压头，涂料透气性，浇注方案，模型几何形状等参数，研究了各工艺因素对充型过程的影响，获得了在各种条件下金属液充型的等时曲线图，通过对其进行分析，找出了金属液充型形态的规律，定量地确立了主要工艺因素对充型速度影响的规律。
对于消失模铸造工艺设计，铸件质量控制及流场和温度场的数值模拟具有重要意义。 本文利用自行研制的32通道开关量／32通道温度模拟量计算机数据采集系统，用正交试验设计方法研究了工艺参数对灰铸铁消失模铸造充型速度的影响。通过线性回归，建立了线性回归方程，对影响充型速度的诸多因素——负压度，模样密度，涂料透气性，浇注温度，金属液静压头，内浇道尺寸，模样厚度进行了筛选。在正交试验的基础上。研究灰铸铁消失模铸造法金属液充型过程的规律对所确定的主要工艺因素对于充型速度的影响进行了系统的测试。
研究了消失模铸造法铸型表面硬度，界面换热系数的变化规律。后，对比分析了开关量采集到的流场数据与热电偶测温技术所获得的流场数据。结果表明： 1灰铸铁消失模铸造充型过程中流动金属前沿呈放射弧线状向前充填。 2试验条件下，工艺因素对充型速度影响作用由大到小的顺序为：负压度，模样 西安理工大学硕士学位论文 密度，浇注温度，金属液静压头，模样厚度，涂层透气性，内浇道面积。另外 3 负压度是影响充型形态和充型速度的关键因素。铁水的冶金状态对球化孕育处理效果及铸造缺陷形成倾向有重要影响,研究基于原铁水冶金状态综合评价的球化孕育处理工艺的优化控制与调节方法.选取有效特征参数表征原铁水冶金状态,并建立一个综合评价模型用于实际生产过程中原铁水合格冶金状态确定和球化剂添加量的精准计算.在球化处理、孕育处理和铸件浇注之前,均设置球化、孕育效果测评与调控环节,以实现生产过程的闭环控制.动态调控系统主要由原铁水冶金状态调控子系统、球化处理与效果调控子系统、孕育处理与效果调控子系统和铁水球化孕育终调子系统构成.经实验室条件下模拟运行证明,基于原铁水冶金状态评价的动态调控方法及系统可以实现球墨铸铁球化孕育处理的优化控制.
Mn、S对灰铸铁性能的影响及二者之间的平衡关系,对实际生产数据进行了分析,结果表明:(1)S对灰铸铁的组织和性能的影响较大,尤其是在感应电炉熔炼的条件下,铁液中的w(S)量控制在0.06％～0.12％,强度、硬度好,白口倾向小,A型石墨增多,D、E型石墨减少,断面均匀性得到改善;(2)灰铸铁中的w(Mn)量不宜超过0.8％,超过一定量后会导致强度下降;(3)Mn和S在灰铸铁中不能单纯看作杂质元素,对控制铸件所需的佳显组织和强度、防止某些缺陷都是必需的,S和Mn需保持正确的比例关系,在灰铸铁中应满足w(Mn)=1.7w(S)+a,且a值保持在0.5％～0.6％,效果好.
