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鑄造要求鑄鋼節點在澆注前應對鋼水進行爐前化學成分檢測,合格后方可進行澆注。鑄鋼節點合型前應檢查型腔和砂芯芯頭的幾何形狀及尺寸、檢查出氣孔和砂芯排氣通道,保證暢通。鑄鋼節點的澆注溫度應根據鑄件大小、熔煉容量、及鋼包大小來確定。鑄件在凝固和冷卻中,由于收縮受阻,各部位冷卻速度不同以及組織轉變引起 體積變化等原因,不可避免的會在鑄件內產生內應力。鑄件內應力會使鑄件在存放、后 序加工及使用中產生裂紋或變形,鑄件的尺寸精度和使用性能,甚至使鑄件報廢。 按照化學成分鑄鋼可分為碳素鑄鋼和合金鑄鋼兩大類。其中以碳素鑄鋼應用廣,占鑄鋼總產量的80%以上。2、合金鑄鋼根據合金元素總量的多少,合金鑄鋼可分為兩低合金鋼和高合金鋼大類。①低合金鑄鋼,我國主要應用錳系、錳硅系及鉻系等。因此,對于有較大鑄造殘留應力的鑄件,尤其是形狀復雜的大型鑄件,應在機械加工 前進行內應力處理。鑄件在焊補時也會產生內應力,因此,焊補后的鑄件也應進行 內應力處理。
陜西ZG07Cr20Ni10鑄造工藝常采用的鑄件內應力處理是自然時效和人工時效。自然時效是將鑄件 平穩地放置在空地上,一般放置6-18個月,好經過夏季和冬季。大型鑄鐵件,如床 身,機架等一般采用這種時效 鑄鐵件中的石墨往往以較大尺寸的片狀、球狀或其他形狀出現,也可看成是一種不致密組織。(3)表面粗糙。表面一般來說比較粗糙,不能與機加工表面相比,形狀也較復雜。[2]應用編輯由于鑄鋼件的特點,幾乎所有的工業部門都需要用鑄鋼件,在船舶和車輛、建筑機械、工程機械、電站設備、礦山機械及冶金設備、及設備、油井及化工設備等方面應用尤為廣泛。。自然時效鑄件尺寸的效果比人工時效好,但周 期長,因此中小鑄件、甚至大鑄件通常都采用人工時效來內應力。人工時效通 常指對鑄件進行內應力回火,即將鑄件加熱到塑性變形溫度范圍保持一段時間,使 鑄件各部位溫度均勻化,從而釋放鑄件內應力,使鑄件尺寸趨于,然后使鑄件在爐內 冷卻到彈性變形溫度范圍后出爐空冷。此外,振動時效作為一種鑄件內應力的 新工藝,由于其能耗和處理成本較低,且在內應力及保證鑄件尺寸性方面效果 顯著,也越來越受到。 對于含碳量≥0.35%的、結構復雜及易產生裂紋的鑄鋼件,只能進行退火處理。鑄鋼件不宜淬火,否則極易開裂。四、鑄鋼的熔煉鑄鋼的熔煉一般采用平爐,電弧爐和感應爐等。平爐的特點是容量大、可利用廢鋼作原料、能準確控制鋼的成分并能熔煉優質鋼及低合金鋼,多用于熔煉要求高的、大型鑄鋼件用的鋼液。
(5)裂紋:裂紋是指鋼液,冷卻中由于低熔點雜質過多,加之內應力(熱應力和組織應力)過大使鑄件局部裂開而形成的缺陷。鑄件截面尺寸突變處,應力集中嚴重,易出現裂紋。綜上所述,鑄鋼件中工藝缺陷的顯著特點是形狀復雜;鑄鋼件的使用缺陷主要是疲勞裂紋,包括機械疲勞裂紋和熱疲勞裂紋。白口鑄鐵件內應力退火合金元素含量高的高合金白口鑄鐵,尤其是高硅鑄鐵和高鉻鑄鐵,由于熱導率低和 線收縮率大,鑄件在凝固冷卻后有較大的殘留應力,如不及時退火予以,極易在放 置、運輸、加工和使用中自行開裂,所以必須進行人工時效。
(5)裂紋:裂紋是指鋼液,冷卻中由于低熔點雜質過多,加之內應力(熱應力和組織應力)過大使鑄件局部裂開而形成的缺陷。鑄件截面尺寸突變處,應力集中嚴重,易出現裂紋。綜上所述,鑄鋼件中工藝缺陷的顯著特點是形狀復雜;鑄鋼件的使用缺陷主要是疲勞裂紋,包括機械疲勞裂紋和熱疲勞裂紋。高合金白口鑄鐵的人工時效工藝,一般是以20-100℃/h 的加熱速度使鑄件升溫到800-900℃,保溫一段時間后以20-50℃ 的冷卻速度隨爐冷卻到100-150℃以下出爐。形狀復雜和導熱性極差的鑄件,加熱速度和冷卻速度取下限;一般鑄件的加熱 速度和冷卻速度取上限。保溫時間t=δ/25(h),式中δ為鑄件厚度(mm)。
以下是實際生產中采用的高硅耐酸鑄鐵件和高鉻鑄鐵件的人工時效規范。
一般汽車很少用鑄鋼件,但特種越野車和重型貨車的行動部分也用不少的鑄鋼件。[1]生產編輯(1)鑄鋼的熔煉。鑄鋼必須采用電爐熔煉,主要有電弧爐和感應電爐。根據爐襯材料和所用渣系的不同,義可分為酸性熔爐和堿性熔爐。高硅鑄鐵件(ω(C)=0.3%-0.8% , ω(Si)=14.5%、ω(Mn)=0.3%-0.8%、ω(S)≤0.07%、ω(P)≤0.1%)。簡單的中、小鑄件以100℃/h 的加熱速度升溫至 850℃-900℃,保溫1-2h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻;形狀較復雜的鑄件,應在凝固后冷卻至700℃左右時即出型送入已預熱到該溫度的退火爐中,然后升溫至780-850℃,保溫2-4h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻。
鋼結構鑄鋼節點在生產鑄造前,廠家應先配合設計院做圖紙深化從而進行圖紙確認,廠家拿到相關設計院已確認簽字的圖之后,再做好鑄造前的工藝工作。鑄鋼節點的鋼液熔煉宜采用堿性電弧爐,并使用氧化還原法使化學成分達到規定的要求。高鉻鑄鐵件(ω(C)=0.5%-1.0% , ω(Si)=0.5%-1.3%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=26%-30%、ω(S)≤0.08%、ω(P)≤0.1%)或ω(C)=1.5%-2.2% , ω(Si)=1.3%-1.7%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=32%-36%、ω(S)≤0.1%、ω(P)≤0.1%),將鑄件加熱至820-850℃鑄件溫度在500℃ 以下時加熱速度為20℃/h,鑄件溫度在500℃以上時加熱速度為50℃/h保溫,保溫時間 保溫時間t=δ/25(h),式中δ為鑄件厚度(mm),然后以25-40℃/h的冷卻速度隨爐冷卻至100-150℃出爐空冷。 按照化學成分鑄鋼可分為碳素鑄鋼和合金鑄鋼兩大類。其中以碳素鑄鋼應用廣,占鑄鋼總產量的80%以上。2、合金鑄鋼根據合金元素總量的多少,合金鑄鋼可分為兩低合金鋼和高合金鋼大類。①低合金鑄鋼,我國主要應用錳系、錳硅系及鉻系等。
陜西ZG07Cr20Ni10鑄造工藝 [2]檢測1)對于中小型鑄件(特別是熔模精密鑄件),其體積小、重量輕,加工量也少,可以在固定式磁粉探傷機上至少在兩個大致垂直的方向磁化。好采用直流或脈動直流電流,用濕法連續法檢驗。直接通電法、穿棒法、通磁法以及線圈法都是可以用的。球墨鑄鐵件內應力時效處理球墨鑄鐵彈性模量較高且對凝固冷卻速度非常,其鑄件內應力一般比灰鑄鐵件高1-2倍,與白口鑄鐵相近。因此,對形狀復雜、壁厚差較大的球墨鑄鐵件,即使無特殊 的熱處理要求,一般也應進行內應力的低溫時效處理。球墨鑄鐵件的應力傾向 比灰鑄鐵小,且與其基體組織有關,其低溫時效回火的工藝要點是:將鑄件加熱到Ac1以 下溫度保溫一段時間后隨爐冷卻到彈性溫度范圍,于200-250℃出爐空冷。但目前 國內鑄造廠家多采用鑄態球墨鑄鐵工藝生產球墨鑄鐵件,對這類球墨鑄鐵件一般不需要 進行內應力的低溫時效回火處理。 (2)組織不致密。液態金屬的結晶以樹枝生長進行,樹枝間的液態金屬后凝固,但樹枝間很難由金屬全部填滿,造成鑄件普遍存在不致密性。此外,注入模中的液態金屬在冷卻中及凝固中如體積收縮而未獲足夠的補充,也可形成疏松甚至縮孔。