奥贝球墨铸铁生产工艺总结

科技   2024-11-17 17:24   河南  

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奥贝球墨铸铁,基体组织以上贝氏体为主和残留30%~40%奥氏体 。以下是其详细介绍:

性能特点

高强度与高硬度:经过等温淬火处理,其基体组织转变为贝氏体和奥氏体,强度和硬度大幅提高,抗拉强度可达800-1200N/mm²以上  。

良好的韧性:保留了一定量的奥氏体,使其具有较好的韧性和抗冲击性能,延伸率可达3%-8%  。

耐磨性好:贝氏体组织具有良好的耐磨性,适用于制造在摩擦磨损条件下工作的零件 。

减震性佳:能有效吸收振动和噪音,减震性优于钢,适用于对噪音要求严格的设备  。

生产工艺

一、熔炼配料:通常采用电炉熔炼,以精确控制化学成分,需严格控制原材料质量和熔炼工艺参数,保证铁水纯净度和化学成分均匀性  。

原料生铁

常采用优质的铸造生铁,它是主要的铁元素来源,一般要求生铁的纯度较高,硫、磷等有害杂质含量低。例如,可选用Q10或Q12生铁,其化学成分稳定,能为熔炼提供良好的基础。

废钢

加入废钢可以调节铁液的碳含量和成本。通常选用普通碳素废钢,如边角料、废旧机械零件等。废钢的加入量根据目标成分和生铁的实际情况而定,一般占炉料的20% - 50%左右。 

回炉料

包括本车间生产的浇冒口、废铸件等。回炉料的成分比较接近目标铸件成分,可有效降低成本,同时减少浪费,其加入量可能在30% - 60%左右。

合金元素

球化剂:这是关键的合金材料,常用的是稀土镁硅铁合金。它能使石墨球化,改善铸铁的力学性能。加入量一般在1.0% - 1.6%左右,具体要根据铁液的成分和铸件要求进行调整。

孕育剂:如硅铁孕育剂,用于促进石墨化,细化石墨球,改善球化效果。通常在球化处理后加入,包内冲入法加入量约为铁液质量的0.8% - 1.2%。

钼铁、铜铁等合金:为了提高奥贝球墨铸铁的强度、硬度和耐磨性等性能,可以加入少量钼铁、铜来调节成分。例如,钼的加入量可能在0.2% - 0.6%,铜的加入量在0.5% - 0.7%左右。

在配料时,需要根据铸件的具体性能要求,精确计算各种原料的加入量,并且在熔炼过程中严格控制熔炼温度、时间等工艺参数,以确保获得高质量的奥贝球墨铸铁铁液。

熔炼奥贝球墨铸铁时,铁液出炉温度一般控制在1530 - 1560℃,特殊情况下,可根据实际生产情况进行试验后确定出铁温度。

较高的出炉温度能保证铁水有良好的流动性,有利于浇注复杂形状的铸件,还能使孕育剂和球化剂更好地发挥作用,减少铸造缺陷,提升铸件质量。同时,合适的出炉温度有助于后续的热处理等工艺,为获得良好的奥贝球墨铸铁组织和性能奠定基础。

热处理:关键步骤是奥氏体化后进行等温淬火,先将铸件加热到850-900℃,保温一定时间使组织奥氏体化,再迅速冷却到250-400℃等温处理,获得贝氏体和奥氏体组织  。(详细热处理内容前几天老陆发过相关文章

应用领域

汽车工业:用于制造变速箱齿轮、曲轴、连杆等零部件,可减轻零件重量、提高性能和使用寿命  。

工程机械:如压路机压辊、挖掘机挖掘齿、履带板等,能承受高负荷和冲击磨损  。

铁路工程:可生产火车轮、制动块、缓冲块等零件,具有良好的耐磨性和抗疲劳性能  。

通用机械:适用于空压机曲轴、造纸机齿轮、链轮等,能满足高强度和耐磨要求  。

国内外标准 

国际标准:有欧洲EN1564、美国ASTM A897等标准,规定了奥贝球墨铸铁的化学成分、力学性能、金相组织等要求  。

国内标准:GB/T 24733-2009《等温淬火球墨铸铁件》规定了奥贝球铁的相关技术要求和试验方法  。


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