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铁型覆砂工艺，生产铸态QT450-10高韧性球墨铸铁摘要：论述了铁型覆砂工艺条件下铸态QT450-10高韧性球墨铸铁的生产，分析了铸造材料、球化处理、冷却时间等主要工艺因素对铸件延伸率的影响，工艺优化后可以使铸件延伸率达到12-23%。
关键词：铁型覆砂工艺；高韧性球墨铸铁；原材料；球化处理；延伸率 1 前言铁型覆砂工艺生产的铸件因外观光洁、内部致密、尺寸精确逐步受到欢迎，逐渐成为众多轮毂厂家的选择，主要材质为QT450-10，全部采用这种工艺，但在生产过程中经常出现强度高、延伸率低、稳定性差的问题，本文与实际生产现场结合，通过对工艺的优化和调整使铸件本体延伸率稳定达到12%以上、综合成品率由94.53%提升至97%，成功解决了生产过程中的难题。
2 化学成分与原材料公司汽配产品已批量生产多年，熔炼设备采用1吨中频电炉，外购生铁和废钢，原材料配比基本固定，原铁水化学成分如表1：表1 原铁水化学成分炉次 C Si Mn P S1 3.82 1.26 0.34 0.029 0.0262 3.84 1.37 0.31 0.035 0.0313 3.84 1.27 0.33 0.032 0.0254 3.83 1.33 0.31 0.033 0.025 3.83 1.4 0.41 0.040 0.036 3.85 1.35 0.35 0.035 0.0247 3.79 1.4 0.3 0.033 0.0248 3.85 1.37 0.33 0.037 0.0279 3.84 1.37 0.40 0.036 0.02610 3.80 1.22 0.37 0.042 0.032从表1可以看出：生产过程中原铁水Mn、S含量波动较大，部分炉次Mn、S含量较高，在铸态高韧性QT450-10中，锰能阻碍共析转变的石墨化，增加、稳定和细化珠光体，部分锰也可以固溶入铁素体中，提高强度并降低韧性，增加结晶过程的过冷倾，对韧性影响很大，因此锰含量应越低越好。
球墨铸铁零件表面处理工艺优化研究一、绪论球墨铸铁是一种高性能材料，广泛应用于机械 Engineering、汽车制造、市政建设等领域。
由于球墨铸铁在生产过程中易受铸造缺陷、氧化皮、灰渣以及其他表面缺陷的影响，因此需要对其表面进行处理，以提高其性能和使用寿命。
本文将从表面处理角度探讨球墨铸铁零件的优化研究。
二、表面处理工艺表面处理工艺包括研磨、打砂、喷砂、喷丸等。
其中，研磨是球墨铸铁表面处理中常用的方法。
该方法通过研磨机械磨擦的方式，将表面松散的颗粒物去除，从而消除氧化皮、球墨铁表面缺陷等问题。
此外，针对球墨铸铁表面加工不平整的问题，喷砂、喷丸等方法也可应用，能够加工球墨铸铁零件的表面，并增强其机械性能。
三、表面处理工艺的优化将表面处理工艺加工优化是球墨铸铁零件生产过程中的一个重要任务。
在优化过程中，应综合考虑材料、工艺、设备和工人的因素，选用合适的表面处理方法，并结合实际生产情况制定有效的措施。
1.材料选择球墨铸铁材料的选择与表面处理效果有着密切关系。
由于球墨铸铁易受细小缺陷、氧化皮、灰渣的影响，因此应选用具有优秀性能的材料进行表面处理。
特别是对于高质量、高要求的零部件，材料的选择显得尤为重要。
2.工艺选择对于球墨铸铁材料，在表面处理过程中，工艺的选择也显得异常重要。
不同的工艺会影响到球墨铸铁的性能和使用寿命。
因此，应根据不同的材料和产品，选用不同的工艺，使它们在合适的环境中发挥最大的优势，提高表面光洁度，同时减少表面颗粒和磨损。
3.设备选择球墨铸铁零部件表面处理工艺的选择也与设备的选用密切相关。
现在的经济环境和市场竞争力度越来越大，相关设备的更新换代速度也更快。
对于球墨铸铁零部件，应选择升级设备，充分利用新技术，从而提高表面处理的效率和质量。
4.人员技术要求表面处理工艺的最终实施者是人员，因此人员在表面处理工作中的技术水平也至关重要。
对于球墨铸铁生产厂家而言，必须重视人员的技术培训和工作质量管理，通过加强人员技术能力的培养和管理，提高产品质量和生产效率。
铁型覆砂工艺设计及常见缺陷防止铁型覆砂工艺是一项先进的生产球铁件工艺,该工艺开始用于单缸曲轴s195的生产,现在已可以生产六缸曲轴,并且在6110曲轴上取得成功,在其它铸件如凸轮轴、阀体、水泵泵体、刹车嵌等铸件上也广泛应用。
1工艺参数该工艺涉及的主要参数有:收缩率,铁型壁厚,覆砂层厚度及射砂孔位置、形状、大小和数量,铸型温度,浇注系统设计以及铸件本身工艺上的要求。
1.1收缩率一般取收缩率为0.8%～1.O%。
1.2铁型壁厚及材质铁型壁厚对铸件的冷却能力、蓄热能力及铁型本体的刚度及防止变形、开裂有很大的影响。
铁型覆砂的铁型壁厚与普通金属型的设计有些区别,但两者的工作条件都较恶劣,冷热交换且温差变化都很大,因此两者对刚性和强度的要求均较高。
但金属型铸造由于高温铁液直接冲刷型壁,寿命短,易开裂。
铁型覆砂由于在金属型内腔覆上厚度为5～8,1111"1的砂层,并利用模具的加热热量将其固化,生产中将铁型的温度控制在180～300~(:范围内,所以铁型的寿命较金属型长,且具有可形成流水线生产的优点。
铁型温度的高低,与开型时间、覆砂层厚度及金属型的壁厚、工件长度有关。
壁厚大的铁型蓄热多,温度上升缓慢,铸件冷却快,开型时间短,从浇注到开型约12～15min(对于6110曲轴约需20min)。
金属型温度小于300%:,即能满足工艺要求。
据经验公式:铁型壁厚/4型=(O.6～0.8)A件,其中^4件为铸件壁厚。
6110曲轴扇板壁厚为60mm,这样铁型壁厚-4型=(().6～0.8)A件×60=36～48(Inm)。
也可根据铸型分型面尺寸平均值来选取(见下表)。
铸型分型面尺寸平均值S按下式计算:Ls=(H也)/2,其中Ⅳ为分型面长度尺寸(mm),L为分型面宽度尺寸(mm)。
对于铁型,其材料应满足下列要求:耐热性和导热性好,反复受热不变形;具有一定的强度、韧性和耐磨性;机加工性好。
在实际生产中,灰铸铁用的最多,因铸铁加工依据铸型分型面尺寸选取金属型壁厚glnl┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃00脚蛹戆蠖国锚舀曩◇{0lllij黛癣哟黪0i_j?0 ┃┣━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┫┃ <130 ┃ 15—20 ┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫┃ 130～175 ┃ 15H20 ┃┃ ┣━━━━━━━━━━━━━┫┃ ┃——┃┃ 175～200 ┃ 2()屯 5┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫┃ 200—5(10 ┃ 25—00 ┃┃ 500—800 ┃ 30～35 ┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫┃ >800 ┃ 35～45 ┃┗━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━┛性好、价廉,一般工厂均能自制,并且它又耐热、耐磨,是一种较合适的铁型材料,但长时间使用易出现开裂现象。
铁型覆膜砂铸造工艺铁型覆膜砂铸造工艺，那可是门挺有趣的手艺呢。
就好像是给铁型穿上一件特制的“砂衣”，然后让它华丽变身成为我们想要的模样。
这铁型啊，就像是一个坚实的骨架。
它得有足够的强度，就像盖房子的大梁一样，要能撑起整个铸造的过程。
铁型的制作可不能马虎，要经过精心的设计和打造，尺寸得精准，形状得合适，这就跟裁缝做衣服，尺寸量错了那衣服肯定不合身一个道理。
再来说说这覆膜砂。
覆膜砂就像是一种神奇的魔法材料。
它是由砂粒加上一些特殊的粘结剂之类的东西组成的。
这些砂粒就像是一个个小小的士兵，粘结剂呢，就像是把这些士兵团结在一起的力量。
它们混合在一起，就能够形成一种既有一定的强度，又有很好的可塑性的东西。
你可以把它想象成是捏泥人用的泥巴，不过这泥巴可是有着更高的科技含量呢。
在铁型覆膜砂铸造的过程中，首先得把铁型准备好。
这铁型得清理干净，不能有杂物，就像我们吃饭得把碗洗干净一样。
要是铁型不干净，就好比在脏碗里盛饭，做出来的铸件肯定有问题。
然后把覆膜砂填充到铁型里面。
这个填充的过程也很有讲究，要均匀地填充，不能有的地方多有的地方少，这就跟我们往袋子里装东西一样，装得不均匀，袋子就不好看，也不实用。
在填充完覆膜砂之后呢，就得进行紧实的操作了。
这个紧实就像是给已经站好队的士兵再加固一下防线一样。
紧实的程度得合适，太松了，做出来的铸件可能就会有孔洞，就像盖房子的时候砖头没砌好，墙上会有窟窿一样。
太紧了呢，又可能会导致其他的问题，就像是把东西塞得太满，盒子会被撑破。
接下来就是加热和硬化的过程了。
这就像是给已经穿上砂衣的铁型来一场火热的洗礼。
在合适的温度下，覆膜砂中的粘结剂就会发生反应，让整个覆膜砂变得更加坚硬。
这个温度的控制可太关键了，就像烤蛋糕一样，温度高了或者低了，蛋糕都做不好。
要是温度没控制好，这覆膜砂可能就不能很好地硬化，那最后的铸件质量肯定就不行。
脱模也是一个重要的环节。
这就像是把已经做好的模型从模具里取出来。
铁型覆砂铸造技术在国外早有研究应用，1955年由美国铸铁管公司研究成功并用mono—cast法生产离心铸管。
后来我国一些科研单位和工厂也相继研采用铁型覆砂铸造工艺生产球铁曲轴，凸轮轴，阀体，水泵壳等铸件取得成功并广泛应用。
铁型覆砂工艺是利用铸造粗成形的铁型内腔(芯铁)表面覆上一层很薄的树脂砂衬所形成的铸型生产铸件的工艺。
这一工艺主要优点是铁型表面覆上一层树脂砂衬后的铸型，在浇注时的工作条件大为改善，能够有效地承受高温铁液的热冲击，型内的最高温度可由600％降低到2oo℃左右，铁型厚度方向上的温度梯度也大为降低，铁型的热应力明显降低，这对提高铁型的使用寿命非常有利，使用寿命可高达十几万次。
同时由于铁型覆砂的铸型有足够的强度和刚度，覆砂层硬度高(9O以上)，可避免铸件出现胀砂、砂等缺陷，可生产重量较大的铸件。
对于球铁可充分利用铁液凝固时石墨膨胀的特性，消除缩孔、缩松等缺陷。
本工艺是在覆砂造型机上对准铁型射砂孔射砂造型，在0．4MPa压缩空气下，利用颗粒动力学原理气砂两相的动能作用，使射砂筒内射人铁型内腔的砂流连续、稠密，在短时间受热硬化。
因此覆砂层的硬度大且均匀，浇注后可获得比普通砂型铸件表面光洁、(粗糙度可达尺．12．5左右)尺寸精确(CT6—7级)、内部组织致密的铸件。
而且由于覆砂层的绝热性能，型腔又有一定的预热温度，完全可以在铁型覆砂条件下生产符合国际标准的铸态铁素体管件。
此工艺可与树脂砂和消失模铸造相媲美，可比水玻璃砂刮板造型提高生产效率lO倍以上，降低废品率10％以上，在标准允许的情况下可减轻铸件重量10％以上，减少工人25％～30％，降低生产成本10％以上，管件后处理工作量减少70％，型砂用量减少80％，水压试验合格率高达98％以上。
由于大大减少了型砂处理量，车间的环境粉尘污染明显改善，是一项先进的绿色环保铸造技术。
铁型覆砂铸造是在金属型（称为铁型）内腔覆上一薄层型砂而形成铸型的一种铸造工艺。
铁模覆砂铸造工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊铁模覆砂铸造工艺，这可真是个有意思的玩意儿呢！你说啥是铁模覆砂铸造工艺呀？简单来说，就好比给铸件穿上一层特殊的“砂衣服”，然后放在铁模里进行铸造。
这就像是给宝贝盖了一层温暖的小被子，让它能好好地成长。
这工艺可神奇着呢！它能让铸件的质量那叫一个棒。
你想想，有了这层砂衣服的保护，铸件不就像有了坚强的后盾嘛。
而且啊，它还能提高生产效率，就跟咱跑步比赛似的，一下子就冲前面去了。
铁模覆砂铸造工艺的好处可多了去了。
它能让铸件的表面更加光滑，哎呀呀，就跟那剥了壳的鸡蛋似的，光溜溜的。
这样生产出来的东西，看着就舒服，用着也放心呀。
而且它还能让铸件的尺寸更加精确，这可太重要啦！要是尺寸不对，那不就跟穿错了鞋子一样别扭嘛。
咱再说说它的成本。
嘿，你可别小瞧了它，这工艺能帮咱省不少钱呢！就好比咱平时过日子，能省一点是一点，积少成多呀。
它能减少材料的浪费，让每一份材料都发挥出最大的作用，这不是挺好的嘛。
你看那些工厂里，工人们熟练地操作着铁模覆砂铸造工艺，就像大厨在烹饪一道美味佳肴。
他们小心翼翼地把砂覆盖在模具上，就跟给蛋糕抹奶油似的，那认真劲儿，真让人佩服。
咱普通老百姓可能不太了解这工艺，但咱生活中的好多东西可都是通过它生产出来的呢。
说不定你家里的某个小物件，就是铁模覆砂铸造出来的哟！你说神奇不神奇？铁模覆砂铸造工艺就像是一个默默无闻的英雄，在背后为我们的生活提供着各种优质的产品。
它虽然不被大家所熟知，但却发挥着巨大的作用。
我们真应该好好感谢它呀！总之，铁模覆砂铸造工艺是个了不起的工艺，它为我们的生活带来了很多便利和惊喜。
让我们一起为它点赞吧！。
铁型覆砂铸造工艺技术及生产线一、简介铁型覆砂是铸造行业的一项新工艺、新技术。
它是在粗成形的金属型（称为铁型）内腔覆上一薄层型砂而形成铸型，经反复的工艺试验和生产验证后，将铁型的重量、壁厚与覆砂层厚度合理地配合，使铸件的充型、凝固和冷却过程在一个比较理想的条件下完成。
这样，就最大限度地消除了铸件产生铸造缺陷的大部分因素，大大提高了铸件的质量。
其次，在实际生产中实现球铁件的铸态生产和无冒口铸铁，因此简化了生产工序和节约了生产成本。
此外，用砂量极少，铸造车间一般都不设砂处理工部，减少了设备投资，又改善了铸造车间的劳动条件。
该工艺最重要的优点是节能、节材、优质。
目前我院已为国内二十多个省市自治区的60几家企业设计建成了80余条铁型覆砂铸造生产线用于曲轴、凸轮轴、平衡轴、缸套、液压阀、壳体、齿轮等铸件的大批量生产，本项目七次获国家、省（部）级科技进步奖，是国家和机械部“八五”“九五”重点新技术推广计划项目。
我院是该项目的技术依托单位。
二、社会经济效益与砂型铸造相比，生产成本降低20％；节约型砂90％以及不需设砂处理工部；实现了无冒口铸造，工艺出品率在90％以上；提高球化等级1－2级，铸态性能达QT800；显著改善了铸造车间的劳动条件。
三、合作方式１、委托设计和咨询：项目规划，生产线及工装模具设计；２、工程承包：提供生产线及工装模具全套设备、调试、培训直至试生产。
３、另可提供３种型号的小型射芯机。
联系人：黄列群*************潘东杰*************温州市新城数码城1805室浙江省机电设计研究院温州分院姚兴海Tel：*************，135****5501Fax：*************E-mail：**************。
铸钢工艺之：精铸覆膜砂壳型工艺代替熔模精密铸造生产复杂铸钢件的稳定化应用铸造技术专业平台，扫二维码或长按二维码进入熔模铸造工艺应用于工业化生产已经有近一个世纪的发展历史，它作为一种近净成形的制造工艺，在生产结构复杂、精度和表面要求高的精密铸件，特别是高熔炼温度、高化学活性金属的成形中起着无法替代的作用，目前利用熔模铸造工艺主要生产各种牌号精密铸钢件产品。
根据产品特性要求不同，熔模精铸生产工艺一般分为两类，一类是硅溶胶制壳工艺，采用硅熔胶作为黏结剂，制壳后蒸汽脱蜡，型壳高温焙烧后浇注，主要用于生产不锈钢、耐热钢、高温合金等材质高端产品；另一类是水玻璃制壳工艺，采用水玻璃作为黏结剂，制壳时需要用氯化铝或氯化铵化学硬化，制壳后热水脱蜡，型壳高温焙烧后浇注，主要生产碳钢、低合金钢材质的汽车或机械类产品。
该两种熔模精铸工艺都有一定污染物或气体排放，尤其是水玻璃制壳工艺，废水、废气、废砂、粉尘等环保指标很难达到，造成近两年以来铸造行业成为环保部门屡次检查的重点，熔模铸造工艺也面临下一步如何发展的问题。
在此背景之下，用覆膜砂工艺生产铸钢件产品被提上了日程，历史上覆膜砂工艺因耐高温冲击性差多用来生产铸铁件产品。
我国研究应用覆膜砂开始于20世纪50年代，直至80年代中期只有几家工厂采用自制的覆膜砂用于壳芯生产。
自此以后，覆膜砂开始作为商品推向市场，随着原材料、制造设备和制造工艺的不断改进，覆膜砂品质也不断得到提高，生产成本下降，90年代以来，覆膜砂的应用得到了更迅速的发展，产品种类不断增多，并已形成系列化。
目前，我国铸造用覆膜砂年产量已达50万t以上，共有专业生产厂家近百家。
随着我国随着我国汽车工业的快速发展和机械产品外贸出口需要，以及铸件国际市场的开发，对铸件品质的要求越来越高，覆膜砂的应用将会在短期内得到迅速增长，这类覆膜砂用于生产各种铸铁产品，已经非常成熟，而且产品质量优于普通砂铸，得到了非常广泛的应用。
熔模铸造工艺和精铸覆膜砂壳型工艺两种工艺流程分别如图1、图2所示。
大中型厚壁球铁箱体零件的铸造工艺及数值模拟分析厚大球铁铸件在铸造时，常应用无冒口铸造工艺与冷铁配合的方法，能够有效提高冒口补缩能力，消除缩孔、缩松和铁豆等铸造缺陷，保证铸件质量，并且还使树脂砂用量减少，提高了工艺出品率。
而为了提高铸造的合格率，常在进行无冒口铸造时添加较小的补偿冒口。
并基于pro/e与procast对铸造工艺进行改进数值模拟，根据模拟结果对工艺进行改进。
标签：无冒口；球铁铸件；冷铁1 铸件结构特点箱体结构，内部中空，由多个隔板分隔，上下为两个大平板，上板较大，使用时承载其上的部件，板上有螺纹孔和油槽用于固定和润滑，下板通过螺纹孔与下部固定。
侧壁倾斜并内凹。
在上平板上有四个对称分布，呈工字型的油槽，用于将重物放于其上时的润滑，防止该移动板与其他重物接触时因力量过大而产生磨损。
隔板与外壁相交处散热较难，易产生热节，产生缩松，在工艺设计时应注意应用冷铁等措施改进这些部位的散热。
最大壁厚50mm，最小壁厚30mm，该铸件为大型厚壁铸件，壁厚较均匀且与铸件尺寸相适应。
生产经验表明：具有较大平板的铸件，如机床床身等，会因为结构的刚度差，或由于铸件各表面冷却条件的差别产生的内应力，产生翘曲变形。
该件内腔多处为隔板，能够起到拉肋的作用，因此在一定程度上避免了翘曲变形。
2 无冒口铸造工艺原理球墨铸铁中的碳以球形石墨的形态存在，流动性和线收缩与灰铸铁相近，体收缩及形成内应力倾向较大，易产生缩松和裂纹。
在铁水凝固过程中，具有石墨化膨胀的特点，适宜采用均衡凝固方式，要求砂型的刚度较高，在铸件膨胀时约束铸件，对其产生反作用力，形成自补缩。
自补缩不足的部分可以利用冒口进行补缩，冒口的补缩量和补缩时间均较小，可以有效提高铸件的工艺出品率。
本件为厚大球铁件，适用于无冒口铸造的工艺。
3 铸造工艺设计3.1 分型面与浇注位置的选择采用卧浇卧冷，使合型位置、浇注位置、冷却位置相同。
将零件上部的大平板置于铸型下部。
此方案有点有铸件上部的大平板位于铸型下部，可有效减少此处缺陷；下芯方便；浇注后不需翻转，保持原位不动，可防止铸件因石墨化膨胀而胀大。
