鋁與鋁合金加工通用技術(shù)工藝

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4 u2 ?, D9 J4 s4 s5 o/ B3 j: m

球墨鑄鐵中國標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1348-1998

GB/T 1348-1998 對應(yīng)產(chǎn)品名： 球墨鑄鐵 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容： 球墨鑄鐵單鑄試塊的力學(xué)性能與金相組織 牌  號 抗拉強度 σb≥/MPa 屈服強度 σ0.2≥/MPa 伸長率 δ5≥(％) 硬度 HBS 主要金相組織 QT400-18 400 250 18 130~180 鐵素體 QT400-15 400 250 15 130~180 鐵素體 QT450-10 450 310 10 160~210 鐵素體 QT500-7 500 320 7 170~230 鐵素體＋珠光體 QT600-3 600 370 3 190~270 珠光體＋鐵素體 QT700-2 700 420 2 225~305 珠光體 QT800-2 800 480 2 245~335 珠光體或回火組織 QT900-2 900 600 2 280~360 貝氏體或回火馬氏體 球墨鑄鐵單鑄試塊V形缺口試樣的沖擊性能 牌  號 室溫沖擊韌度(23±5℃) αK≥/(J/cm2) 低溫沖擊韌度(-20±2℃) αK≥/(J/cm2) 3個試樣平均值 個別值 3個試樣平均值 個別值 QT400-18 14 11 - - QT400-18L - - 12 9 球墨鑄鐵附鑄試塊的力學(xué)性能與金相組織 牌  號 鑄件壁厚 /mm 抗拉強度 σb≥/MPa 屈服強度 σ0.2≥/MPa 伸長率 δ5≥(％) 硬度 HBS 主要金相組織 QT400-18A >30~60 >60~200 390 370 250 240 18 12 130~180 鐵素體 QT400-15A >30~60 >60~200 390 370 250 240 15 12 130~180 鐵素體 QT500-7A >30~60 >60~200 450 420 300 290 7 5 170~240 鐵素體＋珠光體 QT600-3A >30~60 >60~200 600 550 360 340 3 1 180~270 珠光體＋鐵素體 QT700-2A >30~60 >60~200 700 650 400 380 2 1 220~320 珠光體 ( \7 I7 D2 H2 b- z 球墨鑄鐵附鑄試塊V形缺口試樣的沖擊強度 牌  號 鑄件壁厚 /mm 室溫沖擊韌度(23±5℃) αK≥/(J/cm2) 低溫沖擊韌度(-20±2℃) αK≥/(J/cm2) 3試樣平均值 單個試樣值 3試樣平均值 單個試樣值 QT400-18A >30~60 >60~200 14 12 11 9 - - - - QT400-18AL >30~60 >60~120 - - - - 12 10 9 7 球墨鑄鐵的硬度牌號,、硬度范圍及金相組織 硬度牌號 硬度 HBS 主要金相組織 力學(xué)性能(參考值) 抗拉強度 σb≥/MPa 屈服強度 σ0.2≥/MPa 伸長率 δ5≥(％) QT-H330 280~360 貝氏體或回火馬氏體 900 600 2 QT-H300 245~335 珠光體或回火組織 800 480 2 QT-H265 225~305 珠光體 700 420 2 QT-H230 190~270 珠光體＋鐵素體 600 370 3 QT-H200 170~230 鐵素體＋珠光體 500 320 7 QT-H185 160~210 鐵素體 450 310 10 QT-H155 130~180 鐵素體 400 250 15 QT-H150 130~180 鐵素體 400 250 15 球墨鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1412-2005） 球墨鑄鐵也是一種鑄造生鐵，只是低硫低磷,。低硫使碳充分在鐵中石墨化,。低磷 提高生鐵的機械性能；主要用于生產(chǎn)性能（機械性能）較好的球墨鑄鐵件,。球墨用生鐵也是按含硅（Si）量劃分鐵號,，按含錳（Mn）、磷（P）,、硫（S）分組,、級、類見下表所示： 鐵種 % p: q# Z% g5 H. o1 c8 J$ [ 球墨鑄鐵用生鐵 牌號 Q10 , t6 M9 ^" I' `! f$ L5 D Q12 ! Q& N8 D, ^& i3 i 　 7 L& h" u8 X& W0 v C ≥3.40 化學(xué)成分 Si 0.50～1.00 1.00～1.40 # r4 k1 T. y. R: U# ` Ti - l' z6 m! s( z  w  s" \! { 1檔 ≤0.050 $ i! I4 T# W$ F3 I- g 2檔 * l, d5 J3 N" W2 c! G >0.050～0.080 Mn 1組 ≤0.20 2組 5 N* z  d9 |. b2 `# Z% B. l0 H >0.20～0.50   ?7 X1 [: Y* e) p( v4 o6 T$ W& { 3組 >0.50～0.80 ) a5 G. m" W' } P 1級 ! M& O' m/ W; c4 K% h, B- o7 h ≤0.050 2級 >0.050~0.060 % O1 t% r; ]3 X' _7 q8 n  { 3級 7 M( S. d" p" T% C >0.060～0.080 S - l& z2 w0 w1 U! o1 o; Q 1類 ' Q8 D; y# z/ o ≤0.020 % Z5 V: k# s; \( A/ m# F$ b$ v 2類 - z8 f, F+ z! |( M" X >0.020～0.030 3類 " D0 f9 K% G6 A( @ >0.030～0.040 7 E! N2 x( q: c 4類 * \; p4 L  ~) @% F1 b( y. X1 n ≤0.045 (.00588Z01.) & x; B9 a/ m! U3 t2 n  n4 L! P

球墨鑄鐵附鑄試樣的力學(xué)性能 牌號 材料號 W-Nr. 鑄件壁厚 /mm 附鑄試樣壁厚 /mm 抗拉強度 σb≥/Mpa 屈服強度 σ0.2≥/Mpa 伸長率 δ≥（％） 沖擊吸收功（20℃） AKV≥/J 金相組織 3個試塊平均 1個試塊 GGG-40.3 0.7043 30~60 60~200 40 70 390 370 250 240 15 12 14 12 11 9 鐵素體為主 GGG-40 0.7040 30~60 60~200 40 70 390 370 250 240 15 12 - 鐵素體為主 GGG-50 0.7050 30~60 60~200 40 70 450 420 300 290 7 5 - 鐵素體與珠光體 GGG-60 0.7060 30~60 60~200 40 70 600 550 360 340 2 1 - 珠光體與鐵素體 GGG-70 0.7070 30~60 60~200 40 70 700 650 400 380 2 1 - 珠光體為主 蠕墨鑄鐵的牌號與力學(xué)性能~ 牌號或名稱 抗拉強度 σb≥/Mpa 屈服點 σ0.2≥/Mpa 伸長率 δ（％） 抗壓強度 σbc≥/Mpa 抗彎強度 σbb≥/Mpa 沖擊韌度 αK/（J/cm2） 硬度 HBS GGV-30（鐵素體） ≥300　　　 ≥240 2 500 600 10 130~190 GGV-40（珠光體） 400~500 340~440 1 600 700 — 200~280 DIN1693球鐵 350~900 250~600 25~30 800~1200 — — 120~350 鐵素體基體蠕鐵 300~380 240~300 2~8 500~600 600~700 10~25 130~190 球墨鑄鐵的牌號與力學(xué)性能 牌號 材料號 W-Nr. 抗拉強度 σb≥/Mpa 屈服強度 σ0.2≥/Mpa 伸長率 δ≥（％） 金相組織 GGG-40 GGG-50 GGG-60 GGG-70 GGG-80 0.7040 0.7050 0.7060 0.7070 0.7080 400 500 600 700 800 250 320 380 44 500 15 7 3 2 2 主要是鐵素體 鐵素體/珠光體 珠光體/鐵素體 主要是珠光體 珠光體 需保證缺口試樣沖擊功的球墨鑄鐵 牌號 材料號 W-Nr. 抗拉強度 σb≥/Mpa 屈服強度 σ0.2≥/Mpa 伸長率 δ≥（％） 沖擊吸收功 AKV≥/J 3個試樣的平均值 單個值 GGG-35.3 GGG-40.3 0.7033 0.7043 350 400 220 250 22 18 14 14 11 11

yaoshenggang88

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8 n" W5 Z8 R2 B

' H9 z* s) j: Y+ f0 u9 l5 O7 Z球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝

1 設(shè)備選擇
6 H8 R/ Z1 R$ P# ]) D/ l, O
; ~, W2 \8 b$ E* n5 m9 n) v1.1 熔煉設(shè)備選擇
　　熔煉設(shè)備的選用首先是在滿足生產(chǎn)需要的前提下,，遵循高效,、低耗的原則。感應(yīng)電爐的優(yōu)點是：加熱速度快,，爐子的熱效率較高,，氧化燒損較輕,，吸收氣體較少。因此,，用中頻電爐熔煉,，可避免增硫、磷問題,，使鐵水中P不大于0.07％,、S不大于0.05％。
0 u+ o! I4 Y6 X- p' h# a1.2 球化包的確定
　　為了提高球化劑的吸收率,，增加球化效果,，球化處理包應(yīng)比一般鐵液包深。球化包的高度與直徑之比確定為2:1,。
$ {0 z* z0 ^: B% w4 J) l. ~
; P2 ]0 u7 n$ S* \+ @2 原材料選擇
- B( B6 \% F. K, t* n& a) q
2.1 爐料選擇
; h. Q9 M1 P+ {2 @　　球鐵球化劑的加入效果條件是：高碳,、低硅、大孕育量,。為了穩(wěn)定化學(xué)成分和有效地控制促進白口化元素和反球化元素,，保證熔煉鐵水的質(zhì)量，選用張鋼Z14生鐵,，其化學(xué)成分：C＞3.3％,，Si 1.25％～1.60％,P≤0.06％，S≤0.04％,。
' a/ h3 I+ r! N4 |3 y% X# A* g8 O- i9 j5 \2.2 球化劑的選擇
4 a% k' L0 D8 _" C8 i　　球化劑的選用應(yīng)根據(jù)熔煉設(shè)備的不同,，即出鐵溫度及鐵液的純凈度（如含硫量、氧化程度等）而定,。我國最常用的是稀土鎂硅鐵球化劑,，采用這種球化劑處理時，由于合金中含硅量較高,，可顯著降低鎂處理時反應(yīng)的劇烈程度,。同時也能因增硅而有些孕育作用。電爐生產(chǎn)時,，因溫度相對較高,，所用球化劑的化學(xué)成分見表１。

表1 球化劑FeSiMg8Re7化學(xué)成分
項目 出鐵溫度
% u  G5 `" ?6 n5 {7 k: F/℃
% i3 L5 E4 e. h# F3 A4 G) }
S % 球化劑成分/%

Mg
Re
Si
電爐 1420~1480
0 |$ Z' W, A# i( P0 J) s3 o≤0.04 7.0~9.0 6.0~8.0 ≤44.0

3 爐前控制
. l* I8 `5 Z0 `9 T6 f3 ]$ c. ^
5 D( m( i; p! U! Z, d3.1 化學(xué)成分選擇
　　球鐵原鐵液應(yīng)高碳,、低硅,、低硫,、低磷,。控制好硫的含量，是生產(chǎn)球鐵的一個重要條件,。幾種牌號的球鐵的化學(xué)成分見表2,。��
) Y6 x7 x% h- y9 i0 B9 C3.2 球化和孕育處理
　　球化劑加入量應(yīng)根據(jù)鐵液成分、鑄件壁厚,、球化劑成分和球化處理過程的吸收率等因素分析比較確定,。一般為1.6％～2.0％，若球化劑放置時間較長,，則應(yīng)適量多加,。球化反應(yīng)控制的關(guān)鍵是鎂的吸收率，溫度高,，反應(yīng)激烈,，時間短，鎂燒損多,，球化效果差,；溫度低，反應(yīng)平穩(wěn),，時間長，鎂吸收率
　表2 球鐵化學(xué)成分 ％
牌 號 C Si Mn S P
1 Y1 y3 u7 K) Y6 hQT400~18
* ~. V7 ]/ Z' \) ~4 X3 V球化前
　　
球化后

3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07
' ]- ~9 x" A  L' h" I. s4 E0 s3.5~4.0 2.6~3.2
≤0.02
0 @2 N9 ^8 I6 L# D. O0 y5 I
QT450~10
球化前
- n  {& R* n3 c# @9 D              球化后

" d9 N# }9 n- |7 {& G7 _' X3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07
3.5~3.9 2.5~3.0
≤0.02
+ v) Q$ _' @/ x: ?; |
QT600~3
球化前
              球化后

" b  g! k! C2 S( z8 a. P! x3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07
3.5~3.8 2.2~2.6
2 e0 l; O2 B  ^1 {≤0.02

' K; T3 l& y6 w; j  [9 R" t& rQT700~2
球化前
              球化后

# [. `* K1 h1 o0 K8 [) M3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07
; D" G2 h0 [+ ]! H1 ^3.5~3.8 2.1~2.5
) B0 ?$ l: E$ _$ a+ D9 o" U. A# f: ^≤0.02
; F! c6 c  j! u# T; M

0 I7 C$ x9 }% t& F* d高,，球化效果好,。因此，一般在保證足夠澆注溫度的前提下,，宜盡可能降低球化處理溫度,，控制在1420～1450℃。球化劑要砸成小塊,，粒度一般在5～25mm，加在包底,，再在上面加硅鐵和鐵屑,。孕育處理是球墨鑄鐵生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它不僅促進石墨化,，防止自由滲碳體和白口出現(xiàn),，而且有助于球化，并使石墨變得更細小,，更圓整，分布均勻,，從而提高球墨鑄鐵的力學(xué)性能,。孕育劑一般多采用FeSi75，其加入量根據(jù)對鑄件的力學(xué)性能要求,，一般為0.8％～1.0％,。孕育劑的粒度根據(jù)鐵液量多少，一般砸成5～25mm的小塊,。孕育劑應(yīng)保持干凈,、干燥,。
　　球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中,，在連續(xù)生產(chǎn)時，剛出完前一爐鐵后,，包很熱,，過早加入會使其粘結(jié)在包底而削弱球化和孕育效果。為了延遲球化反應(yīng)時間,，增強球化和孕育效果,，要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多,，一般多采用操作簡便的沖入法處理球鐵,。
1 \+ {- ^% L6 ^  \( ~4 w/ I# |3.3 球化效果爐前檢驗
: V  z# C+ {* N　　爐前檢驗孕育、球化效果好壞,，一般采用三角試樣,。澆注三角試樣，冷至暗紅色,，淬水冷卻,，砸斷后觀察斷口。斷口銀白色,，尖端白口,，中心有疏松，兩側(cè)凹縮,同時砸斷時有電石氣味,敲擊聲和鋼相似,則球化良好,否則球化不良,。
. ^1 P' T: s" G1 g+ r0 G3.4 澆注
　　由于球鐵液容易出現(xiàn)球化衰退，因此,，鐵液球化處理后要盡快澆注,，一般在處理后15min內(nèi)澆注完畢，不會有球化衰退問題,。

4 結(jié) 語
　　在生產(chǎn)中,，用Z14號生鐵作原材料，中頻感應(yīng)電爐熔化鐵水,，控制鐵水化學(xué)成分為：C3.5％～3.99％,，Si1.2％～1.5％,，P＜0.06％，S＜0.05％,。采用高度與直徑之比為2∶1的球化包,，把球化劑與孕育劑砸成10～20mm小塊，球化劑按1.8％,，孕育劑按0.9％比例,，向包內(nèi)先加球化劑，再加孕育劑,，最后在上面覆蓋干燥的鐵屑,。鐵水在爐中升溫到1480℃左右出鐵，待反應(yīng)結(jié)束后10min內(nèi)澆注完畢,。生產(chǎn)的φ530mm軋機用球墨鑄鐵梅花套管,，其化學(xué)成分為：C3.5％～3.8％，Si2.2％～2.6％,，Mn0.6％～0.8％,，S≤0.02％，P＜0.07％,，各項力學(xué)性能指標(biāo)均達到較高要求,，使用效果相當(dāng)理想。使用１年后證明,，球墨鑄鐵本身具有高強度,、耐磨、抗熱疲勞等特性,，能完全起到軸聯(lián)接作用；能大大減小噪音,、改善工人勞動環(huán)境,；當(dāng)過冷鋼等超負(fù)荷情況下，梅花套管能自動破裂,，起到過載安全保護作用,；還能顯著延長軋輥和梅花軸的使用壽命。同期相比,，軋輥消耗降低8％,，梅花軸消耗降低11％，連同設(shè)備維修工時減少而使同期產(chǎn)量的提高,，共取得經(jīng)濟效益近7萬元,。AAA*球化劑：我國廣泛采用的球化劑是稀土鎂合金。鎂是重要的球化元素,，但它密度�,。�1.73g/cm3）、沸點低（1120℃），若直接加入鐵液,，鎂將浮于液面并立即沸騰,，這不僅使鎂的吸收率降低，也不夠安全,。稀土元素包括鈰（Ce）,、鑭（La）、鐿（Yb）和釔（Y）等十七種元素,。稀土的沸點高于鐵水溫度,，故加入鐵水中沒有沸騰現(xiàn)象，同時,，稀土有著強烈的脫硫,、去氣能力，還能細化組織,、改善鑄造性能,。但稀土的球化作用較鎂弱，單純用稀土作球化劑時,，石墨球不夠圓整,。稀土鎂合金（其中鎂、稀土含量均小于10%,，其余為硅和鐵）綜合了稀土和鎂的優(yōu)點,，而且結(jié)合了我國的資源特點，用它作球化劑作用平穩(wěn),、節(jié)約鎂的用量,，還能改善球鐵的質(zhì)量。球化劑的加入量一般為鐵水質(zhì)量的1.0%~1.6%,。
6 s" A1 N% V2 |7 e, Y孕育劑：促進鑄鐵石墨化,，防止球化元素造成的白口傾向，使石墨球圓整,、細化,，改善球鐵的力學(xué)性能。常用的孕育劑為含硅75%的硅鐵,，加入量為鐵水質(zhì)量的0.4%~1.0%,。由于球化元素有較強的白口傾向，故球墨鑄鐵不適合鑄造薄壁小件,。
球化處理：以沖入法最為普遍,，如圖1-50所示。將球化劑放在鐵液包的堤壩內(nèi),，上面鋪硅鐵粉和稻草灰,，以防球化劑上浮,，并使其緩慢作用。開始時,，先將鐵液包容量2/3左右的鐵液沖入包內(nèi),，使球化劑與鐵液充分反應(yīng)。爾后,，將孕育劑放在沖天爐出鐵槽內(nèi),，用剩余的1/3包鐵液將其沖入包內(nèi)，進行孕育,。
3 k8 c  i9 k" b; M2 p% Y
6 O* g& z' c- g+ i  E8 P* PBBB*由于原鐵液含硫量較高,不可能達到<0 018%的要求,球化劑的加入量需考慮去硫耗鎂量,。碳硫分析儀的快速測定,能及時提供原鐵液的含硫量,試驗中原鐵液的含硫量在0 02%～0 03%,去硫耗鎂量在0 0076%上下波動,這在工藝上是可以接受的。
球化劑的用量直接影響殘余鎂量的多少,。如果球化劑加入量過多,就會引起殘余鎂量過多,雖然不致于影響球化合格率(球徑大小仍屬正常),但是它會增加收縮,引起脆性,。同時由于原鐵液含錳量偏高,球化劑加入量過多,較易出現(xiàn)碳化物,白口傾向嚴(yán)重,導(dǎo)致球數(shù)合格率的下降;如果球化劑加入量過少,就會導(dǎo)致殘余鎂量不足,影響球化的合格率,球數(shù)合格率也會降低。表1是在正常試驗情況下的結(jié)果,并說明如下:①球化劑加入量1 4%時,由于殘余鎂量不足,出現(xiàn)蠕蟲狀石墨;②加入量1 8%時,由于殘余鎂量過多,出現(xiàn)碳化物,導(dǎo)致球數(shù)下降,不過二者球徑大小仍合乎要求;③球化合格率非球化率
鑄鐵牌號表示方法

鑄鐵牌號表示方法
4 h* {& M0 g0 x1．
" Z% D3 f+ k. f1 R- c鑄鐵牌號表示方法
1．
6 V1 E8 I$ \, Y' ?9 j1各種鑄鐵代號
1 b( V5 v$ s) j/ ~, n各種鑄鐵代號,，由表示該鑄鐵特征的漢語拼音字的第一個大寫正體字母組成,，當(dāng)兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時，可在該大寫正體字母后加小寫正體字母來區(qū)別,，同一名稱鑄鐵,，需要細分時，取其細分特點的漢語拼音字第一個大寫正體字母,，排列在后面,。其代號見附錄A（補充件）。
6 m5 y& z# s: t+ k1．
2元素符號,、名義含量及機械性能
合金化元素符號用國際化學(xué)元素符號表示,，混合稀土元素符號用“R”表示。含量及機械性能用含量,。
1．2．1在牌號中常規(guī)碳,、硅、錳,、硫,、磷元素,，一般不標(biāo)注,，有特殊作用時，才標(biāo)注其元素符號及含量,。
1．2．2合金化元素的含量大于或等于1%時,，用整數(shù)表示，小于1%時,，一般不標(biāo)注,，只有對該合金特性有較大影響時,，才予標(biāo)注。
, f. E5 ~$ S- u0 b  }3 n1．2．3合金化元素按其含量遞減次序排列,，含量相等時按元素符號的字母順序排列,。
1．2．4牌號中含量的修約規(guī)則按GB1.1-81《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則
+ B1 N  H3 |1 y( v' ]1 V編寫標(biāo)準(zhǔn)的一般規(guī)定》附錄C。
1．2．5牌號中代號后面的一組數(shù)字,，表示抗拉強度值,；有兩組數(shù)字時，第一組表示抗拉強度值,，第二組表示延伸率值,，兩組數(shù)字間用“-”隔開。
7 A; u' l3 x2 L! j$ w1．2．6當(dāng)牌號中標(biāo)注元素符號及含量還需標(biāo)注抗拉強度時,，抗拉強度值置于元素符號及含量之后,，之間用“-”隔開。
1 J& Y* G' p. b
; P: c; i- L2 B

⑨蕶後＆蔂

學(xué)習(xí)下 ...   謝謝  樓主...................

趙紅新

學(xué)習(xí)了 鋁件在自動化設(shè)備中運用還是挺多的
, P" j+ i2 [5 V. c" V% }