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鋼鐵的鑄造成型有鑄鐵件和鑄鋼件,都是經(jīng)過一般的熔煉技術(shù)或者是簡單的設(shè)備生產(chǎn)的,二者雖然同為鐵碳合金,但由于所含碳、硅、錳、磷、硫等化學(xué)元素的百分比不同,結(jié)晶后具有不同的金相組織結(jié)構(gòu),而顯示出機(jī)械性能和工藝性能的許多不同。
在鑄造狀態(tài)下,鑄鋼的延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性都比鑄鐵高;鑄鐵的抗壓強(qiáng)度和消震性能比鑄鋼好;在彎曲試驗(yàn)時(shí),鑄鐵為脆性斷裂,鑄鋼為彎曲變形等等。
鑄鐵:較為耐磨,但是強(qiáng)度還是比較低的,韌性與塑性稍微也差,可焊接性也稍微大點(diǎn)。我國在漢代就已經(jīng)出現(xiàn)了鑄鐵技術(shù),還可以研制出球狀石墨鑄鐵件的。鑄鐵按照石墨析出成分也是可以分為灰口鑄鐵與白口鑄鐵的。
鑄鋼:大型鑄鋼件是現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)所用較為廣泛的,我國的年出口量也是很高,占據(jù)一定的比例。它一般被用在鐵路、建筑、冶金機(jī)械行業(yè)和礦山設(shè)備等等,鑄鋼件與鑄鐵性能相似,但比鑄鐵強(qiáng)度好,且可焊接。
型內(nèi)法
將球化劑放在澆注系統(tǒng)中專門設(shè)計(jì)的反應(yīng)室內(nèi),澆注過程中鐵液流經(jīng)反應(yīng)室時(shí)與球化劑發(fā)生反應(yīng),進(jìn)行球化處理。為保證球化處理穩(wěn)定,減少燒損,要嚴(yán)格計(jì)算反應(yīng)室及澆注系統(tǒng)尺寸。一般情況下,反應(yīng)室設(shè)置于直澆道下的橫澆道中。型內(nèi)法鎂吸收率高,可達(dá)70~80%,無鎂光、無球化退化,適合于機(jī)械化造型的流水線生產(chǎn)。其不足之處是對鐵液溫度、含硫量、球化劑成分、球化劑塊度、反應(yīng)室尺寸及澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)都有嚴(yán)格要求,以上這些因素的細(xì)微變化都可能引起球化效果的變化。此外,這種方法還容易產(chǎn)生夾渣。
在鋁鑄件加工的過程中,鋁合金可進(jìn)行各種形式的澆鑄,其中包括砂型鑄造(黏土砂、水泥沙、化學(xué)硬化砂型等)、金屬型鑄造、殼型鑄造、石膏型鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造以及壓力鑄造等,在其中以砂型鑄造 為普遍。
在砂型鑄造中,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 尤為重要,先應(yīng)保證將潔凈的金屬液由澆勺或澆包引入型腔內(nèi),這樣才能得到較高的出品率。澆注系統(tǒng)尺寸的設(shè)計(jì)也尤為重要,可采用查表法,計(jì)算法或直接采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),但 后還是要采用實(shí)際的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)和修改。一般來說查表發(fā)用的比較普遍。要根據(jù)鋁鑄件的重量和尺寸來確定澆鑄的速度及流量。其次在鋁鑄件加工的過程中還要注意鋁鑄件所留冒口的尺寸和形狀。確定冒口尺寸的方法用很多,有計(jì)算法熱節(jié)圓法和圖標(biāo)法等。對于形狀來說,一般采用弧形或其他形狀,也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出所用冒口的體積。再有就是鋁鑄件澆鑄的溫度了,一般的鋁鑄件在600度到700度之間,對于特種鋁鑄件也可溫度調(diào)整。
澆鑄系統(tǒng)完成后,要經(jīng)過長時(shí)間的自然冷卻后將鋁鑄件取出,這樣的鋁鑄件不會因溫度過高產(chǎn)生變形,也不容易產(chǎn)生微觀縮孔和晶內(nèi)偏析,從而減少率的大量產(chǎn)生。
對此,為提高鋁鑄件的密度,因根據(jù)鑄件的重量、形狀采取不同的鑄造工藝。對于大型的鋁合金鑄件應(yīng)采用順序凝固的原則, 主要的工藝措施有:將澆口和冒口放置在使節(jié)熱處,使冒口 后凝固,還可以使用冷鐵了來鑄造稱較高溫度的梯度。對于小型及復(fù)雜壁薄的鑄件則采用同時(shí)凝固的原則,主要的工藝措施有澆口放置在冷節(jié)處,使?jié)部诜稚⑹垢鞑糠值臏囟染鶆?,冒口采用較低的澆鑄溫度。
鑄造鋁合金鑄件的熔煉過程
在鋁合金熔煉時(shí),當(dāng)爐內(nèi)的材料所含氧化物的生成熱低于鋁的氧化物時(shí),鋁可以與其發(fā)生反應(yīng),這些反應(yīng)的結(jié)果使?fàn)t內(nèi)受到侵蝕,鋁液受到污染,這是應(yīng)該避免的。此外,鋁合金中氧化鋁和其他氧化物,在熔煉時(shí),還可能因?yàn)闋t內(nèi)材料中的氧化物反應(yīng),但因?yàn)殇X鑄件加工的熔煉溫度不高,反應(yīng)并不是很明顯。
在工業(yè)的耐火材料中,鎂磚和耐火黏土都適合用于熔鋁爐的內(nèi)襯材料,鎂磚在強(qiáng)烈溫度的變化下,強(qiáng)度較小,其使用經(jīng)常受到限制。鋁鑄件在熔煉的加熱過程中,鋁合金的表面很快氧化,并隨著溫度的不斷升高,氧化速度也將加劇。在鋁合金中,鋁的含量很高,所以在氧化時(shí)所生成的氧化物 主要的還是氧化鋁。為了減少鋁合金的氧化,除了選用適當(dāng)?shù)娜蹮挔t以外,在鋁鑄件熔煉的過程中,應(yīng)采用合理的容聯(lián)操作和技術(shù)工藝。盡量減少不用 的工作。
的鋁鑄件在鑄造時(shí)應(yīng)注意鋁合金液體的溫度,不可太高,也不可太低。以保證正常的澆鑄溫度。澆鑄溫度的高低要根據(jù)具體的鋁合金鑄件的應(yīng)用和工藝來決定的??偟脑瓌t是 保證鋁鑄件加工正常的情況下完成的。在澆鑄過程中,鋁鑄件澆注的速度也應(yīng)注意。一般要看鋁液流動性的好壞,和澆注溫度的高低。保持鋁液體在鑄造模具中正常上升和流動。要獲得 的鋁鑄件,。固然要把好鋁合金熔煉這重要的一關(guān),還要保證合理的鑄造工藝。使其滿足鋁鑄件的鑄造工藝性要求。