在铸造行业,人们常说,铸造材料的成分决定组织,熔模铸造,组织左右性能;这句话其实并不。我们在生产实践中发现许多铸铁,在相同成分时,机械性能却有较大差异。铁水的除与其成分有关联外,还与炉料配比(生铁用量、废钢用量、返回料用量、合金加入量),熔化与出炉温度,孕育工艺等有密切关系。所谓合成铸铁,就是指配料中使用50%以上的废钢,通过增碳合成的方法制取的铸铁材料,因为需要较高的熔化温度,只宜在电炉中熔炼。目前合成铸铁主要有合成灰铁和球铁。
通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工艺。表面淬火是表面热处理的主要内容,其目的是获得的表面层和有利的内应力分布,以提高工件的能和性能。
激光热处理
激光在热处理中的应用研究始于70年代初,随后即由试验室研究阶段进入生产应用阶段。当经过---的 量密度 (10w/cm)的激光照射金属表面时,金属表面在百分之几秒甚至千分之几秒内升高到淬火温度。由于照射点升温---快,熔模铸造价格,热量来不及传到周围的金属,熔模铸造多少钱,因此在停止激光照射时,照射点周围的金属便起淬冷介质的作用而大量吸热,使照射点冷却,极细的组织,具有---的力学性能。如加热温度高至使金属表面熔化,则冷却后可以获得一层光滑的表面,这种操作称为上光。
激光加热也可用于局部合金化处理,熔模铸造厂家,即对工件易磨损或需要耐热的部位先镀一层或耐热金属,或者涂覆一层含或耐热金属的涂料,然后用激光照射使其熔化,形成或耐热合金层。在需要耐热的部位先镀上一层铬,然后用激光使之熔化,形成硬的抗回火的含铬耐热表层,可以提高工件的使用寿命和耐热性。
前面已经说过,中频感应电炉熔炼铸铁工艺对比冲天炉熔炼,除了具有熔化温度高的优势外,却有不少缺点,主要有三个方面的问题:铁水过冷倾向较大,极易产生影响材料机械性能的d、e型石墨;铁水纯净,异质结晶较少,导致孕育效果差,在同等成分条件下,铸件强度偏低铁质偏硬;收缩倾向较大,在高牌号灰铸铁中锰含量较高时,容易产生显微缩孔、缩松。
针对上述问题,应对的措施是: 在熔化后期增加一个高温保持时间,尽可能使各种炉料熔化的铁水晶粒均匀,尤其是细化石墨;适量增加外来异质(如---物),孕育效果,a型石墨的形成;控制高牌号灰铸铁的硫、锰含量及其比例,控制回炉料比例,达到合适成分。这些措施,对不同结构的铸件产品是有差别的,需在实践中掌握。
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