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我厂生产的制冷压缩机曲轴，要求牌号为QT—2，HB为～，球化等级1～3级、石墨5～7级，珠光体最少部位含量≥75%，而且要求看曲轴珠光体最少的视场。为了提高铸件出品率，降低成本，曲轴采用垂直浇注，漏模造型，这就造成了曲轴本身存在温度差，曲轴底部浇口处温度最高，这个部位珠光体的含量最低，但也是金相必须检测的部位。珠光体最低的部位要求珠光体含量≥75%，则杆中部珠光体量可达到85%～95%，实际上该曲轴牌号已高于QT7O0—2。珠光体高，抗拉强度高，硬度相应也提高，但当HB≥时，曲轴加工线不能正常加工，所以在曲轴达到高珠光体的同时，还必须要求曲轴有低的硬度和良好的加工性能，这也是我们开发该产品时必须解决的问题。经过数十炉次的反复试验，不断分析研究，通过对材质成份、熔炼浇注温度的控制，采取多次孕育细化基体组织，采用泡沫陶瓷过滤片净化铁水，微合金化，加大补缩冒口，控制型砂水分和型砂的还原性等措施，曲轴珠光体最低部位珠光体含量≥75%、抗拉强度达到MPa-MPa，伸长率达到4～5，HB硬度为～，且有良好加工性能，试样均取自铸态下的曲轴本体。目前我厂已达到月供货25万根曲轴的能力。1生产方法我厂用安阳生铁为主要金属原料，配以球铁回炉料和废钢，采用酸性中频感应炉熔炼，漏模造型、水平分型、铁水温度为C一C；球化剂为Mg5—6、Re2—3，用量是1．1%～1．3%，采用冲人法球化；浇注温度C～C，浇注时进行二次小包孕育，孕育量为0．2。采用泡沫陶瓷过滤片过滤，型内冷却至开箱，时间为30min~40min。2生产工艺参数控制在球铁生产中，世界上先进的工业国家十分强调和重视抗拉强度、韧性和良好加工性能的匹配，这也是他们球铁生产水平高的体现。球铁的良好性能视其抗拉强度、硬度和伸长率的综合表现。一般而言，球铁要做出高强度容易，而在高强度的基础上还要做到高塑性和高韧性、低硬度和良好的加工性能实属不易。1)材质成分的控制：要得到珠光体高、抗拉强度高、伸长率高、硬度低的铸件，根据生产实践，铸件必须有较低的碳量和适当的硅量，本曲轴成分范围控制在：C3．5%～3．7%、Si2．3%～2．6%、MnO．1%～0．3%、P0．03%～0．05%、SO．01%～0．%。2)铁水温度控制在C～C，浇注温度为C～C，利用铁水过热排除铁水中的有害气体和杂质，净化铁水。3)采用包内、炉前、小包内多次孕育，使组织细化，分散晶内、晶界杂质，消除有害的微观缺陷，使石墨球细小、圆整、均匀，提高抗拉强度和伸长率，改善加工性能。4)采用泡沫陶瓷过滤片，对铁水进一步除气除杂质，净化铁液，提高曲轴铸件的组织致密度，提高铸件强度和韧性，降低硬度。5)微合金化使铸件达到高强度、高伸长率、低硬度的目的。(1)Mo在0．2%时能提高曲轴抗拉强度和伸长率，硬度上升不明显。Mo使整个基体形成了一个很好的韧性骨架。Mo在奥氏体中为正偏析，富集于奥氏体结晶前沿的熔体中，形成较大的成分过冷，使奥氏体以树枝状方式生长。因此促进奥氏体的分枝，形成发达的一、二次枝晶，使整个基体形成一个很好的韧性骨架。Mo使珠光体细化，加入微量Mo，Mo的碳化物均匀细小弥散分布在基体中，对珠光体起着强化作用。由于Mo与C的亲和力很强，当Mo超过一定量时，将会形成较多的碳化物聚集，反而破坏韧性。故用量不能过多。试验证明加入0．2%左右的Mo是恰当可行的。(2)Sb加入量的选择Sb是强烈促进珠光体的元素，Sb在共析转变阶段石墨化系数为一16，强烈促进和细化珠光体，有效提高强度。当Sb≥0．%时，基体硬度急速增高、伸长率急剧下降，这是因为Sb熔点为C，在结晶凝固时有强烈的晶界偏析倾向，很容易生成金属问化合物质相。Sb的偏析特性和易生成硬质相存在于晶界的特性，制约了其用量——即用量过大造成的负面影响就大，这也是造成塑性，韧性差、离散度大的重要原因。当Sb加入量为0．％时，金相放大到倍观察，石墨球细小完整分布均匀，这说明此时Sb不会恶化石墨球的圆整性，微量元素均匀分布于基本中，无聚集现象。说明微量的Sb硬质均匀细小弥散分布于基体中，对珠光体基体起强化作用。每个合金元素对球铁性能都有其正面和负面影响。当Mn0．3%、Cu0．3%、Mo0．2%时，含Sb在0．％～0．的化合物硬质相成点状均匀细小弥散分布在基体中，珠光体基体能得到足够的强化。但是，如果Sb量过高，硬质相过多堆积，对提高基体强度作用已不大，而硬度却明显上升。所以Sb成分范围应控制在0．％一0．％是合适的。6)曲轴强度提高，珠光体增高、铁液净化、碳含量降低、铁液温度增高，铁液收缩率也相应增大，使曲轴产生缩孔，所以必须采用增大补缩暗冒口来消除曲轴的缩孔。在铁液收缩率增大的同时，也常伴随着气孔的产生，所以要求型砂水分必须控制在5％以下，必须有良好的透气性，必须形成有燃烧时的还原气氛，从而防止气孔产生。3结论适当的碳硅比、多次孕育、净化铁液、低合金化(Mo0．2、Sb0．～0．％)可以生产出高强度、高伸长率、低硬度、加工性能良好的压缩机曲轴铸件。预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇
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