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第二篇铸铁及其熔炼 第二章 灰铸铁.ppt 119页
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第二篇铸铁及其熔炼 第二章 灰铸铁
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3、改进炉料 炉料的质量影响很大，在冲天炉（或电炉）熔炼中，精选炉料对于提高灰铸铁的强度有一定的作用，可使铸铁的相对质量指标提高到1.2-1.3。在灰铸铁生产时，对于不同牌号将加入不同比例的废钢作为保证铸铁材质性能的一个控制指标。近年来由于工业发达国家的废钢量供应充足，价格也比新生铁便宜，因此就发展了不用新生铁，而只用废钢和回炉铁，采用增碳的方法来调节碳量合成铸铁及其冶炼方法。
4、对铸铁件进行热处理 在灰铸鉄生产中，常用热处理是消除内应力和降低硬度这两个方面。而作为提高和改善灰铸铁力学性能的热处理主要是石墨化热处理和表面淬火热处理。
石墨化热处理是在灰铸铁组织中出现自由渗碳体或在铸件的局部（如边角处）出现麻口、白口组织时，可以通过石墨化热处理（將铸件加热至900 ~ 920?C，保温后随炉冷却）消除。但在实际生产中，由于产量大，所以对大、中型铸件,这种高温退火热处理一般很少采用。 表面淬火热处理是为了提高灰铸铁件工作表面（如机床导轨面)的硬度和耐磨性能，通常在灰铸铁件加工完成以后，对受摩擦的工作表面迸行表面淬火。常用表面淬火的方法有：火焰加热和高频感应加热法等。经表面淬火后，淬硬层可达0.2~0.25mm，硬度达54HRC以上。
5、对原铁液进行炉前孕育处理 在存在片状石墨的条件下，获得较高的强度，则希望得到少量而均匀分布的细片状A型G，同时具有细片状珠光体。要得到细的组织就要降低G化因素有（如增大过冷度，降低碳、硅含量等），但特别是碳、硅量降低铸造性能明显变差，有时还易出现晶间过冷石墨甚至自由渗碳体，反而使力学性能降低。这在灰铸铁生产中是很难解决的。 在长期生产实践中，终于在20年代发明了孕育处理工艺，从而大幅度地改变了铸铁的组织和性能，使铸铁的抗拉强度达300MPa以上。这是人们在提高灰铸铁力学性能方面的重大突破，成为目前提髙灰铸铁力学性能最为有效的措施，在生产中得到了广泛应用。 二、孕育铸铁 1、孕育铸铁的熔制原理 孕育铸铁的熔制原理就是在炉前向低碳、硅铁液中加入一定数量的促进石墨化元素（如FeSi75等)，将原来按稳定系结晶的部分转变为按亚稳定系进行结晶。由于人为地在很短时间内加入了大量的结晶核心，降低了过冷，使共晶团细化，得到具有细小A型石墨片和细P体或S体基体的灰铸铁，力学性能显著提高。这种处理过程就叫孕育处理，经孕育处理所得的灰铸铁叫孕育铸铁铁，处理时向原铁液中加人的促进石墨化元素叫孕育剂。 2、孕育铸铁的熔制工艺 （1）孕育铸铁化学成分的确定 当孕育铸铁原铁液部分或全部按亚稳定进行结晶时，若不进行孕育处理，铸铁将会出现麻口或白口组织，而这时进行孕育处理不仅能消除麻口或白口倾向，而且能使铸铁的力学性能大幅度提高。如果原铁液中的碳、硅含量较高，不经孕育处理就已经是灰口铸铁，那么再在炉前加入孕育剂，势必造成石墨数量增多,石墨粗大，力学性能反而更低。但碳、硅量不能太低，否则铸造性能恶化，增加孕育剂的消耗量，熔化也困难等。 一般将孕育铸铁的化学成分选在位于铸件组织图上的麻口内或白口与麻口交界处并靠近麻口区，如图2-36所示。这样加入较少的孕育剂的量可以达到提高性能的效果。
生产实践表明，孕育处理效果与铸铁的化学成分有关，如图2-37所示。在一定范围内，CE越低，孕育效果越好。孕育时，控制WC=2.8%~3.0%左右，而把硅量控制在稍低于能显著促进G化临界值，只要稍孕育就可获得好的效果。 在确定化学成分时，同样要考虑到铸件壁厚和冷却速度的影响。表2-17给出了中等壁厚（20~50mm）孕育铸铁件的化学成分，供参考。
（2）孕育铸铁熔炼的要求
对炉料要求较严，应干净无诱无油污，块度要按标准。要能高温出炉，一般出炉温度要大于1420?C以上，1450?C最好。若能提高出炉温度并延长静置时间，则能大大方便炉前孕育处理，而且效里更好，资料介绍，国外一些厂家的孕育铸铁的铁液出炉温度可达到?C。 （3）孕育剂
1）孕育剂的分类
可以按功能、所含主要元素、混合形式、形状等进行分类，见图2-38。
图3-28 孕育剂的分类 2）孕育剂的化学成分 我国常用的是FeSi75和硅钙合金。表2-18列出了一些孕育剂的化学成分。 3）孕育剂的性能及适用范围
表2-19列出了国产系列孕育剂的性能特点和适用范围。 4）孕育剂的选用原则
价格便宜，处理工艺简便。可依据孕育的目的和使用条件来选择不同的种类和用量，具体可参考表2-20。
5）孕育剂加入量的确定
一般铸铁牌号越高，其加入量越多。以常用的FeSi75为例，加入量约在0.2%~0.6%范围，用前破碎成一定的粒度，其破碎程度和所处理的浇包容量有关，包的容量大，粒度可增大。对于2t浇包孕育剂粒度取3~10mm左右。加前应预热烘烤，约在250~450?C
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要看地方重不重要了，特别重要就废了，如果不是重要的地方可以在孔上攻个丝再车个螺纹比攻的大0.2的螺纹拧进去（要材料一样的哦）再敲紧用磨光机磨平。或者在上面焊一层再磨平。再重新钻孔
您说的很好，但是位置很重要，怕留下痕迹，怎么办好呢
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获赞数：11875
可以用电焊或者气焊将孔补平，然后再重钻孔。
谢谢，但是电焊后会留下痕迹怎么办？
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车相应的铸铁棒过盈配合压进去。
会留有痕迹
一般不太明显。
获赞数：434
擅长：暂未定制
退火处理。 这个与很多因素有关，例如铁液温度，冷却时间等等。在控制这些因素之后建议你好，请问你们铸件有多大？硬度偏高（材质较硬）这个与化学成分、
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灰铁铸件灰铁铸件灰铁铸件灰铁铸件灰铁铸件灰铁铸件
灰铁铸件高密度造型型砂的基本特点是：黏土含量高，水分低，煤粉的加入量也较低。因此，在配砂时应把握好以下几点。
①黏土含量和含泥量。黏土含量高的型砂，随比压升高强度也提高，通常有效膨润土控制在7%～10%。型砂中有效黏土和死黏土之和相当于含泥量，含泥量一般控制在12%～16%。含泥量太高或太低均会影响型砂的各项性能指标。
②水分。消失模铸件制造型砂中的水分是决定黏土的塑性和黏结力的主要因素。水分太高时，易引起黏土黏结力恶化，型砂的流动性下降，得不到均匀的铸型密度。水分太低时，型砂不易混匀，型砂强度低，脆性大，起模性差，易使铸件产生粘砂缺陷。一般水分应控制在比得到湿压强度峰值时的水分高出10%～20%。
③原砂粒度。高密度造型时砂型密度较高，浇注时膨胀大，因此原砂粒度不宜过分集中，原砂颗粒呈圆形或多角形，一般选择三筛砂或四筛砂。
增加灰铁铸件抗拉轻度方法：
1.可以在原材料中加入少量的碳，在灰铁铸件中的碳含量中，碳的含量多为2.6%～3.6%，硅的含量为1.2%～33.0%。在确定灰铁铸件壁厚的情况下，也应适量加入锰，锰含量应为.4%～
2.采用合金化方法提高灰铁铸件抗拉强度，加入适量的微量合金，铬、钼、锡等元素也可明显的提高灰铁铸件的抗拉强度， 并做好铁水的孕育处理。
铸件加工面一旦产生疏松、缩松则成为废品。疏松首先可能是由于结构不合理而引起的。疏.松、缩松与缩孔一样产生在壁厚较大的部位上.,甚至产生在凹角部位,因为该处是通过相应铸型凸台部份或泥芯进行散热,故该处散热差,金属凝固比较缓慢。对具有30。、或60&或90.张角的Y型试块的对比试验表明、凹角处外缩孔,随张角增大而减小与此同时缩孔减少,而使疏松增加。设计出工艺上合理的结构是获得致密铸件的重要条件之一。但对一个铸件;结构设计员设计时首先考虑的是使用要求;其次才是工艺上的合理性。特别是机床铸件和发动机铸件形状较复杂,结构上的工艺合理性就难以保证了。
机床铸件机床铸件机床铸件机床铸件机床铸件机床铸件
床身铸件又可以称为大型铸件,大型床身铸件,大型灰铁铸件，灰铁铸件，机床床身标准,GB9439&88.
一、机床床身标准：GB9439&88
二、床身的特点：
(1)耐磨性与消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油，所以耐磨性好。同样，由于石墨的存在的消震性优于钢。
(2)工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高，接近于共晶成分，故熔点比较低，流动性良好，收缩率小，因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外，由于石墨使切削加工时易于形成断屑，所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢。本厂还生产机床床身，大型铸件，立车铸件等各种大型铸件产品。
灰铸铁主要用作机器零部件的毛坯，有些精密铸件，也可直接用作机器的零部件。铸件在机械产品中占有很大的比重，如拖拉机中，铸件重量约占整机重量的50～70%，农业机械中占40～70%，机床、内燃机等中达70～90%。各类铸件中，以机械用的铸件品种多，形状复杂，用量也大，约占铸件总产量的60%。其次是冶金用的钢锭模和工程用的管道。
铸件非加工表面和外观质量对铸件商品性颇有影响，它们包括：
⑴表面凹凸度（涨箱、缩陷和夹砂）；
⑵表面或内腔清洁度（粘砂、粘&涂料层&）；
⑶平面度偏差（非加工面起伏不平）；
⑷表面粗糙度；
⑸轮廓清晰度（凸台、脐子等结构单元的轮廓清晰度，用肉眼评定）。机床铸件对消失模的要求：涂模⑴：涂料要求：采用水基石墨涂料，其波美度为60-70之间，涂刷时在温室内，烘干前严禁搬动，以防止变形⑵刷涂要求：涂料搅拌均匀，刷涂时严谨露白.⑶涂层烘干：涂料供干后要有足够的强度，在50-60℃的烘干24h。
消失模铸件、消失模铸造、消失模工艺介绍
1．铸件尺寸形状精确，重复性好，具有精密铸造的特点；
2．铸件的表面光洁度高；
3．消失模取消了砂型和制芯工部，治疗了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品；
4．不合箱、不取模，大大简化了造型工艺，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品；
5．消失模采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，治疗了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品；
6．消失模大大简化了砂处理系统，型砂可全部重复使用，取消了型砂制备工部和废砂处理工部；
7．落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；
8．铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少50%以上；
9．可在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷；
10．消失模负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；
11．组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率；
12．减少了加工余量，降低了机加工成本；
13．消失模易于实现机械化自动流水线生产，生产线弹性大，可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产.
消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
与传统铸造技术相比，消失模铸造有下列特点：
1、铸件质量好，成本低；
2、材质不限，大小皆宜；
4、精度高，表面光洁，减少清理，节省机加；
5、内部缺陷大大减少，组织致密；
6、可实现大规模、大批量生产。自动化流水线生环保。
7、可以大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源消耗。
球墨铸件球墨铸件球墨铸件球墨铸件球墨铸件球墨铸件
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓&以铁代钢&，主要指球墨铸铁。
铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到，除Fe外，还含C、Si、Mn、S、P等五大元素及其它合金元素。
球状石墨对金属基体的割裂作用比其它形状石墨小，能使铸铁的强度达到基体组织强度的70～90%，抗拉强度可达120kgf/mm2，并且具有良好的韧性。
球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。
节能要求导致基本上重新设计零件，以达到重量轻、效率高，这就必然要提醒设计者集中注意材料。球铁正日益被认为能提供高的强度一重量特性，并且能以比较低的成本生产。当球铁的吨位增加和市场渗透是很惊人的，这种材料决不能看到达到了它的全部潜力。基于这一点，不生产球铁的铸铁厂，建议很好地重新考虑这方面的可能性。
因此预料，随着代替灰铸铁、可锻铸铁和铸银件，能亲眼看到球铁生产吨位的持续增加。出版的刊物对于帮助造厂在这面的力是有利的，虽然计值会变提高而改善。但铁水温度低于1450&C后孕育效果很差，RG值几乎不变。由表3可得:孕育铸铁的质量指标用铸造焦熔炼的比用冶金焦熔炼的高18%，值得注意的是相对硬度反而降低3%。
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