常用铸造合金及其熔炼
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铸造合金及其熔炼1. 合金流动性及其影响因素?改善流动性措施?液态合金的流动能力,影响流动性的主要因素:――合金成分及结晶特点:层状凝固好、糊状凝固差,中间凝固介于二者之间。
结晶温度范围宽,流动性差。
纯金属/共晶合金/金属间化合物流动性好,随成分偏离这几点,流动性变差,但有例外。
——合金液的物理性质粘度越小流动性越好;表面张力越小流动性越好;结晶潜热越大,流动性越好。
――合金液纯净度(气体、夹杂物含量)气体、夹杂物越多,流动性越差,需精炼处理改善措施:正确选择合金成分:结晶温度范围小,如接近共晶成分合理的熔炼工艺:减少杂质含量一一原材料预处理、高温熔炼、净化/精炼处理变质/孕育细化组织:减小枝晶尺寸、提高临界固相量2. 铸件常见缺陷机理及预防措施:1、缩孔、缩松原因:糊状凝固特性、凝固温度范围宽、较大的共晶膨胀使型腔尺寸增大。
防止措施:一一加大铸型刚度。
发挥石墨化膨胀自补缩作用,无帽口铸造。
――增加石墨化膨胀体积。
提高CE,尤其C,强化孕育,防Fe3C形成。
——减少液态收缩。
适当降低浇注温度。
――优化工艺设计,顺序凝固/同时凝固2、夹渣一次渣:熔炼、球化处理(浇注前)形成的非金属夹杂物进入型腔所致——清渣/过滤、适当提高浇注温度、二次渣:浇注过程及尚未凝固前形成的非金属夹杂物一一浇注系统设计,平稳充型,控制Mg残留量3、石墨漂浮(与可锻铸铁的灰点缺陷区分,看看灰点缺陷,课本94页)原因:初生石墨上浮至铸件上表面/冒口防止措施:控制CE<4.6,厚壁铸件适当降低CE。
低硅原铁水+强化孕育4、皮下气孔:原因:铁水中的Mg/MgS与铸型/涂料中水反应生成措施:适当降低残余Mg及铸型水分,型砂添加煤粉5、球化衰退:原因:球化元素随球化处理后时间延长而损耗一一挥发、氧化、回硫;孕育衰退、石墨核心数量减少、石墨球粗大、畸变措施:保持足够球化元素残留量;清渣防回硫;覆盖防氧化减挥发;厚大件用抗衰退能力强的球化剂(铱基重稀土球化剂);抗衰退孕育剂、加Bi等微量元素3. 常用铸铁的成份、组织、性能特点及应用?1 )灰铁:以C、Si、Mn、P、S五元素为主,高牌号时还含有少量Cr、Mo、Cu、Ni、Sn等合金元素;碳主要以片状石墨形式存在,基体为P+F,常以P为主;断口呈暗灰色;铸造性能好、强度较低(<400MPa)、冲击韧性及伸长率很低,导热性、减振性较好。
铸铁的熔炼方法及其特点铸铁是一种常见的铁碳合金,广泛应用于机械制造、建筑和汽车工业等领域。
铸铁的熔炼方法多种多样,每种方法都有其独特的特点和适用范围。
本文将介绍几种常见的铸铁熔炼方法及其特点。
1. 高炉法高炉法是目前应用最广泛的铸铁生产方法之一。
它是将铁矿石、焦炭和石灰石等原料投入高炉中,经过高温燃烧和还原反应,使铁矿石中的铁氧化物被还原为铁,并与焦炭中的碳相互作用形成铸铁。
高炉法的特点是炉温高、产量大、适用范围广,但是过程复杂,对原料的成分和炉料的配比要求较高。
2. 立炉法立炉法是一种传统的铸铁熔炼方法,在一些地区仍然广泛使用。
这种方法使用煤炭作为还原剂,将炉料直接放入炉膛中进行燃烧和还原反应,得到铸铁。
立炉法的特点是工艺简单,设备成本低,但炉温较低,产量相对较小。
立炉法适用于小型铸造企业和一些特殊需求的铸铁产品。
3. 电炉法电炉法是一种以电为热源的铸铁熔炼方法。
通过将电能转化为炉内的热能,达到熔融炉料的目的。
电炉法的特点是温度控制精确,炉内反应平稳,生产过程自动化程度高。
电炉法适用于批量生产、要求炉料纯度较高的铸铁产品。
4. 中频感应炉法中频感应炉法是一种利用感应加热原理进行铸铁熔炼的方法。
通过感应线圈在高频电磁场作用下,使炉料中的金属颗粒和渣滓产生摩擦热,达到熔融的目的。
中频感应炉法的特点是能耗低、熔化速度快、炉内温度均匀,适用于小型铸造企业和精密铸造。
综上所述,铸铁的熔炼方法多种多样,每种方法都有其独特的特点和适用范围。
高炉法适用于大规模生产和广泛应用的铸铁产品;立炉法适用于小型企业和特殊需求的铸铁产品;电炉法适用于纯度要求较高的铸铁产品;中频感应炉法适用于小型企业和精密铸造。
选择合适的熔炼方法,可以提高铸铁的品质和生产效率,满足不同领域对铸铁产品的需求。