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球墨铸件的防腐直接关系到管道的长期的使用性和性,因此是衡量管网技术及运行状况的一个重要指标。因铸铁中存在石墨,球墨铸件中的石墨以球状形式存在,并不影响基体材料的力学和机械性能,但据10个典型城市结果显示,我国城镇供水管网静漏失率达到12~13%,远远超过了要求城市漏失率控制在6%以下的标准,所以管道防腐一直是我们当前一个热门的课题。
球墨铸件的注意事项
1.加入孕育剂进行孕育处理
2.球墨铸件流动性较差,收缩较大,因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸,合理应用冒口,冷铁,采用顺序凝固原则
3.进行热处理
4.严格要求化学成分,对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高,降低球墨铸件中锰,磷,硫的含量
5.铁液出炉温度比灰铸铁高,以补偿球化,孕育处理时铁液温度的损失
6.进行球化处理,即往铁液中添加球化剂
球铁铸件用于汽车构件生产和表面处理工艺
<一>、球墨铸铁用于汽车构件生产
白口铁经长时间退火,其碳化铁转变为团絮状石墨,获得可锻铸铁。在球墨铸铁未发明以前,可锻铸铁是广为应用的一种材料,因此白口铸铁的生产也盛极一时。1997年美国可锻铁件的2/3属汽车工业所用,其中包括发动机连杆。
由于铁素体球铁的基体金相与可锻铸铁相同,而球铁件可以获得圆整度更高的石墨,并且强度比可锻铸件高,因此二汽在1965年筹建期,便大胆设想以稀土镁铁素体球铁取代可锻铸铁。这在我国当时的汽车业中并无实践先例,曾引起很大疑虑和争论。当时产品的设计图纸采取了灵活措施,许多种零件的材料定为KT35一10可锻铸铁或QT40一10球墨铸铁,在工艺设备选用上只略减退火炉台数,而保留增加炉数的车间面积。二汽铸造二厂经多年技术开发,到1985年每车近半吨的零件,已采用铁素体球铁制造。经汽车长期行驶考验,证明其中大部分还可以铸态应用,完全省去了退火工序。只有占6%总重的薄壁小铸件,由于浇泪括冷却速度快,难以完全避免白口的生成,仍保留可锻铸铁牌号。
二汽20世纪60年代中期在汽车上开发铁素体球铁件是与世界趋势一致的。例如,我国川汽20世纪60年代初从法国引进技术的贝利埃重型车系列时其后桥壳采用铸钢件,但当1980年二汽组团去法国访问时,发现该系列车后桥壳已成为铁素体球铁件。20世纪80年代初,德国奔驰厂与MAN厂宣传其共同开发的后桥壳是锻造的半壳,采用电子束焊成一体,但德国MAN厂在总装配线上发现其多品种重型卡车的各种后桥壳都为球墨铸件。由此可见,国际汽车业的汽车底盘承受力大的后桥壳已纷纷以铁素体球铁件取代了铸钢件或锻钢件。20世纪90年代二汽从法国雪铁龙公司引进富康轿车时发现,最重要的保安件前轮转向节是铁素体球铁件。对该铸件有极严格的质量要求,包括设专用无损探伤自动化检测线对球墨铸铁件进行100%的三项检测:电涡流测定硬度、磁力探查表面无裂纹和声波测球化率。日本本田雅阁轿车转向节也有采用球铁材质的报导。
曾为我国可锻铸铁较大产家的第一汽车集团公司在20世纪80年代进行产品换型升级时,毅然将年产数万吨的可锻铸铁车间改造为铁素体球铁生产线,放弃了可锻铸铁件的生产。
<二>、球墨铸铁表面处理工艺
1、表面淬火和激光热处理
若要在球墨铸铁件表面获得比较高的硬度而心部仍保持一定韧性可采用表面淬火处理的方法。表面淬火处理方法很多,可以是高频感应加热淬火也可以是火焰加热淬火和激光加热淬火等。具体工艺与整体淬火差不多:将球墨铸铁件表面加热到860~900℃,保温一段时间让表面组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现表明淬火,然后在250~350℃加热保温回火,以使表面组织转换为回火马氏体及残留奥氏体组织,表面组织中的原球状石墨形态不变。处理后的铸件表面具有较高的硬度,心部仍具有一定的韧性。
激光表面热处理除激光加热淬火外,还可在球墨铸铁件表面上实现激光相变硬化、激光冲击硬化等以提高球墨铸铁件的表面硬度。
2、表面化学处理
若要在球墨铸件表面获得非常高的硬度而心部仍保持一定韧性还可采用表面化学处理的方法。球墨铸铁的表面可进行渗氮、渗硼、渗硫以及低温气体碳氮共渗等,现用的比较多的是渗氮和低温气体碳氮共渗。渗氮前一般需要对球墨铸铁件进行退火、正火等预处理,然后用氨作为介质进行二段氮化处理。第一阶段氨分解率20%~35%,保温一段时间后将氨分解率提高到45%~55%,保温后炉冷至200℃出炉空冷,经过处理后球墨铸铁件表面硬度可达900HV,脆性2级。低温气体碳氮共渗同样可以明显提高球墨铸铁件表面的硬度和耐磨性,共渗温度一般为530~570℃,共渗介质为甲酞胺或三乙醇胺50%+乙醇50%。由于球墨铸铁中的碳和硅等元素比较多,可在共渗介质中再添加NH4Cl和TiH2;NH4Cl和TiH2有催渗作用,能加速球墨铸铁的共渗过程。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机齿轮、机械加工、端面铣床加工等业务。