鑄鐵鋼管其實質(zhì)就是球墨鑄鐵管,因球墨鑄鐵管有鐵的本質(zhì)、鋼的性能,所以有此叫法。球墨鑄鐵管中石墨是以球狀形態(tài)存在的,一般石墨的大小為6-7級。質(zhì)量上要求鑄鐵管的球化等級控制為1-3級,球化率≥80%,因而材料本身的機械性能得到了較好改變,具有鐵的本質(zhì)、鋼的性能。退火以后的球墨鑄鐵管,其金相組織為鐵素體加少量珠光體,機械性能良好,所以又叫鑄鐵鋼管。
球墨鑄鐵管是鑄鐵管的一種。質(zhì)量上要求鑄鐵管的球化等級控制為1-3級(球化率》80%),因而材料本身的機械性
能得到了較好的改變,具有鐵的本質(zhì)、鋼的性能。退火后的球墨鑄鐵管,其金相組織為鐵素體加少量珠光體,機械性能良好,防腐性能優(yōu)異、延展性能好,密封效果好,安裝簡易、主要用于市政、工礦企業(yè)給水、輸氣,輸油等。


[一]、球鐵鑄件工藝控制
(1)保證砂型的強度和緊實度,以及砂箱的剛度和強度。
(2)控制鐵液出爐溫度,一般在1460℃以下。出爐溫度過高,可能引起含硫量和含碳量增加。為避免碎塊狀石墨產(chǎn)生,應在球化孕育處理后20分鐘內(nèi)澆注完畢。
(3)澆注系統(tǒng)設計。對澆注系統(tǒng)進行優(yōu)化,使鐵液平穩(wěn)充型,保證厚大部位的凝固得到補縮。為了防止夾渣,利于充型,可在澆注系統(tǒng)中設置過濾網(wǎng)或閉渣裝置。目前,在大型風力發(fā)電機低溫高韌性鐵素體球鐵鑄件生產(chǎn)過程中,基本上采用先進的無冒口澆注工藝,完全依靠球鐵鑄件凝固的石墨化膨脹特性進行補縮,球鐵鑄件工藝出品率高。為消 除厚大斷面球鐵件的縮松缺陷,有的生產(chǎn)企業(yè)采用了排氣片工藝,即在厚大部位表面設置排氣片,在球鐵鑄件凝固時可以對其形成液態(tài)靜壓力,進而起到補縮作用。
對于厚大斷面球鐵鑄件,為了防止產(chǎn)生縮孔和縮松,宜選擇低溫澆注(1350℃以下),澆注溫度適當降低,可增加液體粘度,增大石墨上浮的臨界球徑,這樣漂浮所需阻力增大,有利于防止石墨漂浮。澆注溫度每升高100℃,液態(tài)收縮將增加1%。
(4)加快冷卻速度??刹捎眉永滂F、強制冷卻或金屬型掛砂的方式加快球鐵鑄件冷卻,縮短凝固時間,以提高球鐵鑄件質(zhì)量。
鑄鐵冷鐵的導熱率較高,蓄熱能力強,應用很廣。石墨冷鐵的導熱率是鑄鐵冷鐵的三倍左右,但蓄熱能力小,適用于強制冷卻條件。
對于特大型厚壁球鐵球鐵鑄件,進行強制冷卻控制是手段。強制冷卻一般包括風冷、霧冷、水冷等。對于某些容器球鐵鑄件,為了增強內(nèi)腔部分激冷效果,也可采用液氮冷卻方式加快球鐵鑄件凝固速度。應該指出,在強制冷卻條件下,鑄型材料表面覆砂層材料和厚度,對強冷有明顯影響,砂層的熱阻占總熱阻的90%以上,所以合理選用覆砂層材料和厚度是關鍵。進行強制冷卻時,需注意。
由于厚大斷面球鐵鑄件的質(zhì)量影響因素比較復雜,且一些因素還會相互限制,所以對有些問題還存在不同的觀點。隨著厚大斷面球鐵鑄件應用領域的不斷擴大,對球鐵鑄件的性能要求也在不斷提高,如風電球鐵鑄件的低溫性能、疲勞強度、耐腐蝕性等等。因此,厚大斷面球鐵鑄件的生產(chǎn)還會遇到多的挑戰(zhàn)。為了得到的球鐵鑄件,許多工藝措施還有待進一步探索研究。
[二]、球墨鑄鐵件的輕量化方向
隨著國家環(huán)保要求的日益嚴格,提高車輛的燃油經(jīng)濟性能、降低汽車有毒有害尾氣的排放越來越迫切,實現(xiàn)汽車輕量化生產(chǎn)是達到上述要求的一項重要舉措。而球墨鑄鐵件因其強度高、鑄造工藝性好,能夠承受較大的應力,還能適合各種球墨鑄鐵件結(jié)構(gòu)、形狀的特點,在汽車上得到普遍應用,所以實現(xiàn)球墨鑄鐵件輕量化,對減輕整車的質(zhì)量意義重大。
球墨鑄鐵件的輕量化主要是2個方向:<1>使用的原球墨鑄鐵件材料,只對球墨鑄鐵件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化或球墨鑄鐵件集成;<2>使用性能高的球墨鑄鐵件材料,同時將球墨鑄鐵件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化和球墨鑄鐵件集成。筆者主要研究通過提高球墨鑄鐵件性能來實現(xiàn)輕量化的方法。球墨鑄鐵件實現(xiàn)輕量化,且要滿足球墨鑄鐵件的使用壽命,影響因素很多,其中包括:球墨鑄鐵件的結(jié)構(gòu)、球墨鑄鐵件材料的性能、球墨鑄鐵件內(nèi)(外)部質(zhì)量、表面強化工藝。
泊頭市藝興鑄造廠(http://www.btyxzz.com)主要產(chǎn)品有攪拌機配件、灰鑄鐵件、減速機殼、機械加工、端面銑床加工等業(yè)務。