球墨铸铁介绍课件.ppt

球墨铸铁基础知识 目录 球墨铸铁优点及应用 球墨铸铁制取原理 球墨铸铁工艺简介 球墨铸铁主要缺陷 球墨铸铁是指铁液在凝固过程中碳以球型石墨析出的铸铁。与灰铸铁相比，其最大不同是石墨形状的改变，避免了灰铸铁中尖锐石墨存在，使得石墨对金属基体的切口作用大为减少，基本消除了片状石墨引起的应力集中现象，使金属基体的强度利用率达到70～90％，使金属基体的性能得到很大程度的发挥。 球墨铸铁可以像钢一样，通过热处理和合金化等措施来进一步提高其使用性能。比如，处理过的球墨铸铁可以取得很好的韧性，延伸率高达24％；抗拉强度可以高达 1400MPa ，基本接近钢材。 与钢材相比，球墨铸铁成本相对较低。 由于球墨铸铁产量的不断增加，性能不断开 发，现已成功部分取代了锻钢和铸钢，成为前景广阔的金属结构材料。 球墨铸铁优点及应用 1.1球墨铸铁的优点 优点 可切屑加工性能好 耐蚀性强 抗氧化性高 耐磨性强 1.石墨在切削中起润滑作用。 2.在无润滑条件下石墨起自润滑作用.在润滑条件下石墨能吸附和保存润滑油保持油膜的连续性.石墨在摩擦过程中脱落后留下的空穴还可以储存润滑油。 3.铸铁表面生成氧化膜，因铸铁含硅量较高约为1%～3%，所以在铁的氧化膜之下有一层致密的二氧化硅薄膜阻止进一步氧化。 4.铸铁组织中石墨与氧化铁的水合物一起附着在金属表面。 古代：早在6000年前我国已开始使用铸造工艺。早期的铸造是以铁陨石为原料，周朝的铁质农具，商朝的司母戊鼎，铜制兵器。周朝的铸铁、商朝的铸铜都处于世界领先水平。 现代：我国铸造年产量1000万~2000万吨，排名世界第二。由于球墨铸铁性能在一定程度上可与刚相媲美，所以球墨铸铁在铸造行业相对于其他类型铸铁应用更加广泛。 1.2球墨铸铁的应用 1.2球墨铸铁的应用 球墨铸铁制取原理 2.1球墨铸铁制取原理 铁 液 加入镁、稀土等球化元素，利用镁和 稀土的脱硫、脱氧作用，使硫、氧等 杂质含量降低； 球 墨 铸 铁 铸铁在原本应析出的片状石墨就会 变为析出球状石墨 铁液中的杂质元素 特别是：氧、硫等 影响因素 球化元素含量 对球化起干扰的元素 如：铅、铝等 冷却速度 2.2影响球状石墨形成的因素 元素 残留量过低 残留量过高 残留量 镁 ①石墨不球化或球化不良； ②球化衰退过快 ①白口倾向增加； ②缩孔、缩松增加； ③夹杂物增加，尤其促进黑渣形成； ④促进生成皮下气孔 0.03~0.06% 稀土 ①中和干扰元素的作用不足，影响球化等级； ②孕育衰退与球化衰退过快 ①增加白口倾向； ②促进碳化物在晶界偏析； ③增加珠光体量，不利于铸态铁素体球铁的生产； ④石墨圆整度差； ⑤夹杂物增加 0.01~0.03% 球墨铸铁工艺简介 3.1铸造的基本过程 浇注温度：始浇温度不超过1420℃，终浇温度不低于1380℃ 球化剂：选用Re2Mg7,粒度8 ~ 20mm,并经200 ~ 300℃干燥 处理，球化反应时间60 ~ 90S 浇注速度：铁水球化后至浇注完毕的总时间在10分钟以内，出 炉温度1510±20℃； 铸件冷却输送、旧砂输送，铸件温度＜600℃ 检验 合格 入库 芯盒制作 制芯 型腔制作 造型 合 箱 浇注 冷却 落砂 清理 沙箱 旧砂 型砂制备 芯砂制备 倒包孕育 熔炼 球化 金属炉料 回 炉 料 浇冒口 废品 3.2球墨铸铁工艺简介 球墨铸铁主要缺陷 4.1球墨铸铁主要缺陷 飞边 胀砂 气孔 缩孔、疏松 球化不良 和球化衰退 主要缺陷 裂纹 冷隔 偏芯 砂眼 4.2 球墨铸铁主要缺陷特征 名称 特征 飞边 产生在分型面、分芯面处厚度不均匀薄片状金属突起物。 胀砂 铸件表面局部胀大，形成不规则瘤状金属突起物。 气孔 气孔出现在铸件内部或表层截面呈圆形、壁较光滑。 缩孔、疏松 形状不规则，表面粗糙，断口呈海绵状。 冷隔 冷隔：穿透或不穿透的缝隙，边缘呈圆角状，充型时熔合不良造成。 球化不良和球化衰退 球化不良：球化剂加入不足以使铸铁石墨充分球化。 球化衰退：球化处理后铁液停留、浇注、凝固时间过长引起球化率低。 偏芯 砂芯使铸件内孔发生偏错，一侧壁厚减少，另一侧增厚，内腔形状不变。 砂眼 铸件内部或表面包裹有沙粒的孔洞 裂纹 冷裂：扩展到整个截面，宽度均匀，断口有金属光泽或轻微氧化色泽。热裂：断口严重氧化，无氧化光泽，宽度不均匀。 课程回顾 球墨铸铁优点及应用 球墨铸铁制取原理 球墨铸铁工艺简介 球墨铸铁主要缺陷