厚大断面球墨铸铁件凝固装置的研制

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具有厚大断面的大型球墨铸铁铸件的生产

过选取合适的分型面、置合理的浇注系统、设设计专用的冷铁、安放足够大的保温冒口和上表面加大加工余
量来去除夹渣等措施，成功生产了具有厚大断面的大型球墨铸铁铸件。关键词：大断面大型球墨铸铁
’
ＰｏｕｔｎｏｒｅＤｕｔｅＩｏｓｉｇｔｒｅＳｃｏｓｒｄｃｉｆＬａｇｃｉｒｎＣａｔｓｏｌｎｈＬａｇｅｔｎｉ
２需要解决的生产技术难题
该铸件为具有厚大断面的大型球墨铸铁铸件，以现有的机制公司生产能力，在生产中存在如下问
题需要解决：
严 —皿／／Ｉ —一
０ｊ
÷ ０
ｂ
（）１该铸件毛坯重达ｌ．ｔ而机制公司铸铁车６８，间使用２７／座ｔｈ的冲天炉熔化铁水，一次性最多提
而该产品毛坯重量达１．为机制公司首次６８，ｔ接触到的具有厚大断面的大型球墨铸铁铸件，生产面临很多困难。
托，制作水泥机械上的重要部件——磨盘，用于出
口。该件材质为Ｑ４０一５最大尺寸为２５Ｔ０ｌ，４Ｏ× １６，１９形状为台体（图１净重１２５ｇ对表面质见）２１ｋ，量要求较高。
ｏｈｏｕｆｃ．ｎｔｅｔｐｓｒａｅ
Ｋｅｒｓｌｇｅｔｎ；ｅｖｅｔｎ，ｄｃｉｒｎｙｗｏｄ：ａｅｓｃｉｈａｙｓｃｉｒｏｏｕｔｅｉｌｏ
１前言
２００６年３月初，钢机制公司接受某公司的委莱

厚大断面球墨铸铁件凝固过程物理模拟装置的研制

面球墨铸铁件的尺寸有限，凝固时间也无法准确控制，
面球墨铸铁件的凝固和冷却条件［９］，但是该装置在高温时，工件的取出与放人不方便也不安全。黎振华研制
了高精度的炉温控制系统，并在此基础上研制了较精
适用于无须对铸件凝固时间和过程精确控制的情况。
摘要：自行研制了操作简单灵活的大断面铸件凝固冷却过程的物理模拟装置——１０。０Ｃ高温组合式多功能电阻炉。５
利用该装置控制炉体内小尺寸试样（模拟铸件）的冷却速度，使其近似于大断面铸件局部的冷却过程。结果表明，模拟铸件冷却曲线与ｑ５０ｍｘ０ｌｂ９ｍ８０ｍ／的圆柱型大断面球铁铸件冷却曲线相对误差小于１８ｌ．％，模拟铸件和实际大断面铸３件的显微组织有较好的吻合性。该装置适合于作为大断面铸件研究的实验室研究装置。
性能最差。因此，通过在实验室条件下精确模拟大断面铸件的凝固过程，可为研究大断面球铁铸件的凝固一
组织演变规律以及开发新技术，提供非常重要的实验
技术手段。
国内外很多研究者主要采取物理模拟的方法进行大断面球墨铸铁件的研究工作【］物理模拟方法主ｌ。而－５
程和凝固组织的方法。有热源保温法操作简单，试验费用低，铸件的凝固时间能够较精确控制和调节，能够模拟壁厚在一定范围内的大断面球铁，是研究厚大断面球墨铸铁件时使用的主要方法之一。台北一些学者利用研制实验装置进行有热源保温实验，其结构简单灵活，能够较好的控制凝固时间，但是冷却过程的

高强度厚大断面球铁模具的铸造

球化珠光体量分级（％）
ｌ～４ ≥９０
渗碳体＋磷共晶（％）
≤３
பைடு நூலகம்
ＲＡＨＢＷ／ａ％）ＭＰ（
≥７０ ≥２ ≥２００８
１２ＵＦ．ＯＡ２模具的生产难点主要集中在以下几
方面：（）１如何确保如此厚大断面的铸件凝固中石
表１模具的金相组织和力学性能要求
ＴａｌＴｅｒｑｉｅｎｆｔｅｍｉｒｓｒｃｕｅｂｅ１ｈｅｕｒｍｅｔｏｈｃｏｔｕｔｒａｄｍｅｈｎｃｌｒｐｒｉｓｏｏｌｎｃａｉａｏｅｔｅｆｍｕｄｐ
成分和工艺参数，成功地生产出合格的铸件。铸件品质达到同类产品国际先进水平。关键词：高强度球墨铸铁；模具；冒口铸造无
中图分类号：Ｇ４Ｔ２２文献标识码：Ｂ
ＴｈｓｉｇＰｒｃｓｆＴｉｋＳｃｉｎＤｕｔｅＩｏｕｄｗｉｇｔｅｇｈｅＣａｔｎｏｅｓｏｈｃｅｔｏｃｉｒｎＭｏｌｔＨｉｈＳｒｎｔｌｈ
墨不发生畸变；
墨数量减少，生石墨畸变，分偏析严重等缺产成陷。国内一些铸造厂家生产该模具的废品率高达
３％以上，０产生废品的主要原因是石墨畸变、松缩和力学性能达不到要求。为了确保模具运行的可靠性，采取模具附铸试块来检验性能，不允许有影响强度的缩孑、Ｌ缩松、裂纹、眼等缺陷。砂１ＵＯ４Ｅ２模具生产难点分析

厚大断面铸态珠光体球铁件的生产

作者简介 :陆志前 , 男 , 出生于 1962 年 8 月 , 学士 , 高级工程师 , 从事铸铁熔炼生产工作。收稿日期 :2000 年 1 月 22 日
的该类铸件 , 上述问题是需要着重考虑并给予克服的。
1 铸造工艺及化学成分的选择对于此类厚大断面的球铁件 , 我们采用无冒
口铸造工艺。为确保该铸件有足够的冷却速度 , 在上下两大平面均安置了外冷铁。
作温度为 180 + 10 ℃, 砂轮模具将在其上面来回运动 , 产生剧烈的干摩擦。设计零件材质为 Q T600 - 3 , 铸件重量为 1500kg , 尺寸为 1240 × 1330 ×115mm ,属厚大断面的平板类球铁件。铸件须进行表面淬火 , 热处理后的表面硬度必须达到 45HRC 以上。因此 ,要求铸件本体的基体组织中珠光体的数量达到 65 %以上 , 淬火前的铸件表面硬度 200HB 以上 , 否则 , 铸件将可能因淬火后硬度达不到要求而报废。由于我厂热处理生产设备及条件的限制 , 不能进行正火处理 , 因此就必须在铸态条件下达到上述要求。厚大断面球铁的冷却速度缓慢 , 要得到珠光体基体组织是非常困难的。与此同时 , 凝固过程中极易产生晶粒粗大 ,石墨畸变 ,各种元素严重偏析 ,并且常常伴有黑渣及石墨漂浮等铸造缺陷。因此 , 要生产合格
锰是一个稳定碳化物、促进生成珠光体的元素。但由于在厚大断面的球铁中 , 锰的偏析非常严重 , 且特别易因偏析而促成反白口 , 降低球铁的强度和伸长率 , 故不宜以提高锰量来稳定珠光体。因此 ,锰含量拟控制在 015 %左右。
在铸态珠光体球墨铸铁的生产中 , 为了保证能够获得满意的珠光体组织 ,使用促进和稳定珠
浇注温度控制在 1320～1350 ℃

厚大断面球墨铸件模拟凝固装置的研制

维普资讯
张锁梅，泽龙，闫马
（北京科技大学，北京
瑞
１０８）００３
摘要：自行研制了模拟厚大铸件的冷却环境的小型凝固装置。通过控制环境温度和冷却速度，模拟厚大断面球墨铸件凝固过程温度场的分布和变化规律。试验结果表明，铸件在模拟环境下的冷却凝固时间比空冷凝固时间延长了３００％。关键词：厚大断面；球墨铸件；固装置凝
１试验装置
厚大断面球铁铸件由于冷却速度缓慢，固凝
时间长，往往在厚壁中心或热节处出现变态石
墨，出现石墨球数减少、墨球径粗大、常石石墨畸变、墨漂浮及晶间碳化物等一系列缺陷，石导致
Ｋｅｒｓ：ｅｖｅｔｎｄｃｉｒｎｃｓｉｇ；ｏｉｉｃｔｎａｐｒｔｓｙｗｏｄｈａｙｓｃｉ；ｕｔｅｉａｔｓｓｌｆａｉｐａａｕｏｌｏｎｄｉｏ
厚大断面球墨铸铁由于经过较长的液态冷却和共晶凝固，易于导致球化衰退、墨畸变、球石墨漂浮、松、孔等缺陷ｌ并且铸件凝固是在缩缩１ｌ，
ＡｂｓｒｔＡｍａｌａｐａａｕｓｕｓｄｆｒｓｍｕａｉｇｃｏｉｇｅｎｉｏｎｅｆｈｅｖｅｔｏｕｃｉｅｉｏｃｓｉｓｗａｖｌｐｅｔａｃ：ｓｌｐｒｔｅｏｉｌｔｎｏｌｎｖｒｍｎｔｏａｙｓｃｎｄｔｒｎａｔｎｇｓｄｅｅｏｄｂｙｉｌａｔｏｓｔｍｓｌｓｕｈｒｈｅｅｖｅ．Ｔｈｅｔｍｐｒｔｅｄｓｒｂｉｎｅｄｎｄｉｓｖｒａｉｎｒｌｓｂｉｇｓｍｕａｔｄｂｏｒｌｉｎｉｏｍｅａｅｅａｕｒｉｔｕｔｉｏｆｌａｔａｔｏｕｅｗａｅｎｉｌｅｙｃｎｔｏｌｎｇｅｖｒｎｎｔｌｉｉｔｍｐｒｔｅｎｃｏｉａｅ．Ｔｈｅｅｔｒｓｌｈｗｅｈｔｏｌｎｅｅａｕｒａｄｏｌｎｇｒｔｔｓｅｕｔｓｏｄｔａｃｏｉｇ—ｓｌｆｉｄｕａｉｎｆｔｃｓｉｇｎｒｔｓｍｕｌｔｏｏｉｙｎｇｄｉｒｔｏｏｈｅａｔｎｕｄｅｈｅｉａｉｎｅｖｒｎｎｔｗａ￣ｎｇｈｎｅ０ｎｉｏｍｅｓｔｅｄｂｙ３０％ｃｍｐａｅｔｈａｆａｒｃｏｌｎｇｏｒｄｗｉｔｔｏｉｏｉ．ｈ

厚大断面球磨铸铁件熔炼工艺研究

厚大断面球磨铸铁件熔炼工艺研究发布时间：2022-12-02T07:03:26.097Z 来源：《科学与技术》2022年8月第15期作者：姜广涛[导读] 随着装备制造业向大功率、大吨位姜广涛37250119790126****摘要：随着装备制造业向大功率、大吨位、高强度方向发展,厚大断面球墨铸铁件在机械装备市场上的地位越来越重要。

球墨铸铁件质量重达上百吨,壁厚最大断面超过一米。

球墨铸铁是一种高性能铸铁,其力学性能优良,成形性能好,且成本较低,在国内外被广泛用来制作大型机械设备重要零部件,特别是用来替代大型铸钢件和锻件,具有明显的优势。

厚大断面球铁铸件由于冷却速度缓慢,凝固时间长,从几小时到二三十个小时,铸件中常出现石墨球数减少,石墨球径粗大,球化衰退,石墨畸变,石墨漂浮,元素偏析及晶间碳化物等一系列缺陷。

关键词：厚大断面；球磨铸铁件；熔炼工艺引言由于冷却速度慢、凝固时间长，厚断面的铁片造成了许多流动缺陷，如石墨失真、石墨尺寸大、石墨在生产过程中流动等。

虽然可以在建模中采取大量冷却措施，但上述缺陷通常是由于凝固时间较长造成的。

造成这些缺陷的核心问题是球形衰退，提高油墨和铁的强度应是纠正这些缺陷的重要措施。

1试块制作如图1所示,试块采用底注式浇注,横浇道上设置过滤网,保证进入型腔的铁液纯净;内浇道用瓷管搭接在试块底部;为了使试块在正常的砂型环境下凝固,试块不设置冷铁和冒口,只在最高面上放置出气片;使用呋喃树脂自硬砂造型。

试块本身比较厚大,造型过程应注意加强紧实,提高铸型强度,使试块凝固过程充分自补缩,从而达到内部组织致密,减少对力学性能的影响。

砂型表面刷涂锆英粉涂料,减少砂型表面与铁液的化学反应。

熔炼设备采用3t中频感应电炉,冲入法球化处理。

使用Q10生铁和低锰打包料废钢,各占50%比例,生铁中ω(Ti)<0.035%。

球化剂使用重稀土钇基球化剂和轻稀土球化剂各50%比例混合使用,球化剂比例1.2%。

厚大断面球墨铸铁铸造工艺

厚大断面球墨铸铁铸造工艺
嘿，朋友们！今天咱来聊聊厚大断面球墨铸铁铸造工艺！这可真是个神奇又超级重要的玩意儿啊！
你想想看，那些巨大又坚固的机械部件，是怎么来的呢？就是靠这厚大断面球墨铸铁铸造工艺呀！它就像是一位神奇的魔法师，能把普通的材料变成坚不可摧的宝贝。

铸造可不是一件简单的事儿哦！就好像盖房子，得精心设计、细致施工。

厚大断面球墨铸铁铸造工艺也是如此，每一个环节都得拿捏得死死的。

从原材料的选择，到温度的控制，再到模具的制作，哪一个环节出了岔子，都可能导致整个作品的失败。

温度多重要啊！就像我们做饭，火候掌握不好，菜就不好吃。

在这个铸造工艺里，温度控制不好，那出来的铸铁可就不达标啦！还有那模具，简直就是艺术品的摇篮啊！它得精准无比，才能让铸造出来的东西形状完美。

这工艺可不只是在工厂里默默发挥作用哦，它和我们的生活息息相关呢！我们开的车、用的机器，很多都离不开它。

没有它，哪来那么多高质量的零部件呢？
你说，这厚大断面球墨铸铁铸造工艺是不是超级厉害？它就是现代工业的幕后英雄啊！它让我们的生活变得更加便利和美好，难道我们不应该对它心怀敬意和感激吗？我觉得，我们真的应该好好了解它、珍惜它，因为它真的太重要啦！。

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固时间，验证了这一装置在实验中的有效性。
关键词：厚大断面，墨铸铁件，固装置球凝中图分类号：Ｇ５文献标识码：；Ｔ２５：Ａ文章编号：Ｏ６９５（Ｏ７Ｏ — １Ｏ — ６８２Ｏ）６３
Ａｂｔｃ：ｈｅｆｅｅｌｅｍａｌｃｏｉｇｐａａｕｏｉｕａｉｇｃｓｉｇｔｅｖｅｔｎｓｒｔＴｅｓｌ—ｄｖｏｐｄｓａｌｏｌａｐｒｔｓｆｒｓｍｌｔａｔｓｗｉｈａｙｓｃｉｎｎｎｈｏｈｖｅｎｂｕｌＴｅｄｉｔｉｕｉｇｏｈｅｐｒｔｒｉｌｎｈｈｎｅｒｌｓｉｔｅｓｌｉｃｔｎｐｏｅｓａｅｂｅｉ．ｈｓｒｔｆｅｔｍｅａｕｅｆｄａｄｔｅｃａｇｕｅｎｈｏｉｆａｉｒｃｓｔｂｎｔｅｄｉｏｏｈｅｖ — ｅｔｎｄｃｉｒｎｃｓｉｇａｅｂｅｂａｎｄｂｏｔｏｌｇｔｅｄｉｅｅｔｔｍｐｒｔｒｆｔｅｈａｙ— ｃｉｕｔｅｉａｔｓｈｖｅｎｏｔｉｅｙｃｎｒｌｈｆｒｎｅｓｏｌｏｎｉｎｆｅａｕｅ
马泽龙张锁梅马瑞（京科技大学，京市１０８北北００３）
摘要：自行研制了能够模拟厚大铸件冷却环境的小型凝固装置，过控制不同的环境温度和冷却速度，通来
获取厚大断面球墨铸铁件凝固过程温度场的分布和变化规律。与空冷凝固时间相比，长了３０延０％的冷却凝
ｅｔｃｉｉｅｉｈｐｐｒｔｓｈｓｐｏｏｇｄ３ｔｅ，ｅｖｌｔｆｈｐｐｒｔｓｔｈｅｅｒｈｏｈｕｅｔｔｎｔｅａａａｕａｒｌｎｅｉｓｔａｉｙｏｅａａａｕｏｔｅｒｓａｃｎｔｅｃｍｍｈｄｉｔｓｌｉｃｔｎｂｈｖｏｆｕｔｅｃｓｏｔｅｖｅｔｎｈｓｂｅｅｉｅｏｉｆａｉｅａｉｒｃｉａｔｒｎｗｉｈａｙｓｃｉａｅｎｖｒｉｄ．ｄｉｏｏｄｌｉｈｏｆＫｅｗｏｄＨｅｖｅｔｎ，ｃｉｏａｔｇｓ，ｏｌｆａｉｎａｐｒｔｓｙｒｓ：ａｙＳｃｉＤｕｔｅｉｎｃｓｉｏｌｒｎＳｉｉｔｐａａｕｄｉｃｏ
远大于空冷所用时间，长共晶凝固过程，延以此来模
拟厚大断面的冷却凝固过程＿５ｌ实验装置见图ｌ。其。
０２～２０Ｖ
８根Ｋ热电偶
’ 却算冷
加炉毒温控装热件度制置
固装置，过控制不同的环境温度和冷却速度，达通来
厚大断面球墨铸铁件由于经过较长的液态冷却和共晶凝固，于导致球化衰退、墨畸变、墨漂易球石浮、缩松、孔等缺陷” 并且铸件凝固是在高温下的缩１，铸型内进行，以直接观察，别是大、难特中型铸件的凝固过程的温度场难以实测。为了实现在实验室环境下研究厚大断面铸件（厚超过ｌＯｍ）壁Ｏｍ的冷却凝固过程ｆ］文结合厚大断面球墨铸铁件的凝固特２，本点，自行研制了能够模拟厚大铸件冷却环境的小型凝
到控制铸件凝固速度的目的，以此来获取厚大断面球墨铸铁件凝固过程温度场的分布和变化规律，为预测和防止铸件的缩孔和热裂提供了科学依据。
１实验装置
图１实验装置示意图
工作原理：预热加热炉，用Ｄ先利ＷＫ一０７２精密温度自动控制装置（以下简称温度控制柜）来控制加热炉内的温度，使铸型的温度稳定在一定的温度范围内，件就在铸型中的特定温度环境下凝固；铸浇注
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厚大断面球墨铸铁件凝固装置的研制
ＤｅｅｏｉｇｏｏｉｉｃｔｏｐｒｔｓｆｒＳＧ．ｓｏｔａｙＳｃｉｎｖｌｐｎｆｌｆａｉｎＡｐａａｕｏ．ＣａｔｒｎｗｉｈＨｅｖｅｔｏＳｄｉＩ
ａｏｎｈａｔｇｎｈｏｌｇｒｔ．ｍｐｒｇｗｉｈｔｃｉｉｅｉｈｏｍａｔｍｐｒｔｒ，ｅｒｕｄｔｅｃｓｉｓａｄｔｅｃｏｉａｅＣｏｎｎａｉｔｔｅｅｕｅｔｔｔｅｎｒｌｅｎｈｃｍｎｅａｕｅｔｈ