奥贝球铁(AD I) 作为一种强度和韧性兼优, 并具有一定耐磨性的铸铁工程材料己被人们所接受。应用领域不断扩大, 涉及到工程、冶金、汽车、轻工、铁路、农机、粮油机械和通用机械等行业。2006 年初, 我公司承接某外商的一批铸件产品订单, 其材质为AD I。
性能要求为ASTM A 8 9 7 中的
105 0 一07 , 硬度302一363, 铸件重量均不足1公斤, 尺寸公差为士1。并要求在加工后进行热处理。根据产品的技术标准、验收要求及生产现场的具体情况, 我们制定了切实可行的技术方案及生产工艺, 通过努力,在短时间内完成了样品的试制, 并通过样件验收。
1 铸造工艺的确定
1 . 1 产品特征分析
两件产品中, 一件的厚度比较均匀, 但存在大平面和尖角, 容易形成气孔和夹砂, 由于产品的外观要求较高, 而大平面不加工, 所以在制定工艺时对内浇道的设置需靠近大平面, 使其不形成气孔和缩松,在造型时, 加强整个大平面和尖角的排气, 防止尖角有渣孔; 另一件产品有一处较大热节点, 铸件的厚大面和薄壁面的过度坡度较大, 需要加补缩冒口进行补缩, 防止厚大面形成缩孔。
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2 造型工艺方案的确定
根据产品的技术要求及图样的分析, 为确保产品尺寸及字迹标识的清晰度, 采用树脂自硬砂手工造型。由于采用双面型板, 合箱时定位困难, 在型板上加了专用定位销, 靠定位销和砂型的定位孔来满足尺寸的要求. 为了提高整个铸件的表面光洁度, 砂型的表面使用了酚醛石墨涂料。在考虑图样分析的前提下, 将两件产品放t 在一个型板上, 在横浇道与内浇道连接处, 加了一个高出厚大面Slnm, 半径为201 侧m 的内冒口进行补缩。经过试件浇注, 解剖后未发现内部缺陷。
 
熔炼及化学成分的选择
2. 1 熔炼工艺
根据产品的技术要求, 为确保铸件化学成分的稳定及金相组织的一致性, 采用25 0kg 中频电炉进行熔炼。炉前快速检侧原铁水的CsiM五的含量, 根据检测结果调整Csi 的含量, 并确定孕育硅的用量,用炉前侧温仪检侧铁水的出炉温度及浇注温度, 并及时作出调整以达到工艺所需的温度要求。
2. 2 化学成分的选择
铸件在优质普通球铁的基础上, 加入适量的Cu 、M n 合金, 通过适当的热处理温度来保证最后的机械
性能和金相组织。选用优质低磷低硫生铁后, 需要控制外来元素的加入。硅是球墨铸铁中的一个重要元素, 它是一个强烈促进石墨化的元素。对奥贝球铁而言, 在等温转变过程中, 硅阻止渗碳体的析出, 使贝氏体中针状铁素体周围的奥氏体富碳, 增加了奥氏体的稳定性, 使转变中奥氏体数t 增加, 提高材料的塑性和韧性。高的终硅量, 意味着孕育的硅量大, 孕育充分, 容易获得多而细小分布较均匀的圆整的石墨球。硅量控制在2. 5一2.8%之间(硅量过高会引起石墨漂浮, 加剧低温脆性。A D I 中Mn 的作用是降低共析转变温度。Mn 可溶入奥氏体和铁素体中, 稳定和强化基体组织, 有利于提高材料的淬透性、强度和耐磨性。但拟恤又阻碍石墨化, 抑制奥氏体向贝氏体的转变, 易产生白亮区,降低强度、延伸率和冲击韧性. 故M n 含量要小于0. 4%。确在铁水中溶解度很低, 以尖角孤岛状或连续网状分布在基体组织中, 虽可提高耐磨性, 但降低强度。
结论
通过对此两种A D I产品的试制及生产, 可得出如下结论:
l) 选用国产原材料及设备, 严格按制定的工艺操作, 可以获得优质高性能的AD I铸件;
2) 选择合适的化学成分及热处理工艺, 不用Ni、M o 等合金材料, 能够生产出满足高性能要求的A D I铸件;
3) 严格执行工艺文件, 尽可能将铸造及热处理过程中的可变因素变为不变因素, 能确保优质AD I 铸件批量生产。