?球墨鑄鐵的力學(xué)性能優(yōu)于灰鑄鐵,與鋼相近,可用其代替鑄鋼和鍛鋼制造各種荷較大、受力較復(fù)雜和耐磨損的零件。球墨鑄鐵在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象,主要與鑄造工藝、冷卻過程、原材料質(zhì)量以及模具設(shè)計等因素有關(guān),以下
球墨鑄鐵廠小編具體分析一下原因:
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鑄造工藝因素
澆鑄溫度過高:如果澆鑄溫度過高,鐵水在模具中凝固時間會延長,在重力作用下,較長時間的液態(tài)鐵水對鑄型的壓力分布不均勻,容易使鑄件在凝固過程中產(chǎn)生變形,導(dǎo)致彎曲。
澆鑄速度過快:過快的澆鑄速度會使鐵水在型腔中流動不穩(wěn)定,產(chǎn)生較大的沖擊力,可能會沖壞鑄型,也會使鐵水在型腔中分布不均勻,從而在凝固后出現(xiàn)彎曲變形。
冒口設(shè)置不合理:冒口是用于補(bǔ)充鑄件在凝固過程中收縮所需的金屬液,如果冒口設(shè)置位置不當(dāng)或數(shù)量不足,會導(dǎo)致鑄件各部分凝固收縮不一致,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度時,鑄件就會發(fā)生彎曲變形。
冷卻過程因素
冷卻不均勻:球墨鑄鐵在冷卻過程中,如果鑄件各部分冷卻速度不同,就會產(chǎn)生熱應(yīng)力。例如,鑄件的壁厚不均勻,厚壁部分冷卻慢,薄壁部分冷卻快,冷卻慢的部分會對冷卻快的部分產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而導(dǎo)致鑄件彎曲。此外,冷卻介質(zhì)(如空氣、水等)的流動不均勻,也會造成鑄件表面冷卻速度不一致,引發(fā)彎曲變形。
開箱時間過早:如果在鑄件尚未完全凝固或冷卻到足夠低的溫度時就過早開箱,鑄件內(nèi)部的應(yīng)力還沒有充分釋放,此時鑄件強(qiáng)度較低,在自身重力或外界輕微外力作用下,容易發(fā)生彎曲變形。
原材料質(zhì)量因素
化學(xué)成分不合格:球墨鑄鐵的化學(xué)成分對其性能和凝固過程有重要影響。如果碳、硅含量過高或過低,會影響鑄鐵的石墨化程度和基體組織,使鑄件的力學(xué)性能下降,容易在生產(chǎn)過程中發(fā)生變形。此外,硫、磷等雜質(zhì)元素含量過高,會降低鑄鐵的韌性和強(qiáng)度,增加鑄件彎曲的可能性。
球化劑和孕育劑使用不當(dāng):球化劑和孕育劑的加入量和加入方式對球墨鑄鐵的質(zhì)量至關(guān)重要。如果球化劑加入量不足,會導(dǎo)致石墨球化不良,影響鑄鐵的力學(xué)性能;而加入量過多,則可能產(chǎn)生鑄造缺陷,如夾渣、氣孔等,這些缺陷會削弱鑄件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,使鑄件容易彎曲。孕育劑的作用是促進(jìn)石墨化,細(xì)化晶粒,如果孕育劑使用不當(dāng),也會影響鑄件的質(zhì)量和性能,增加彎曲變形的風(fēng)險。
模具設(shè)計與制造因素
模具結(jié)構(gòu)不合理:模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)保證鑄件在凝固過程中能夠自由收縮,如果模具的結(jié)構(gòu)限制了鑄件的收縮,就會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致鑄件彎曲。例如,模具的分型面選擇不當(dāng)、型芯設(shè)置不合理等,都可能影響鑄件的收縮自由,從而引發(fā)變形。
模具制造精度低:模具的制造精度直接影響鑄件的尺寸精度和形狀精度。如果模具的尺寸偏差較大、表面粗糙度不符合要求或者存在脫模斜度不合理等問題,都會使鑄件在成型過程中受到不均勻的力,進(jìn)而導(dǎo)致彎曲現(xiàn)象的發(fā)生。