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提高机床铸件性能的几种措施之一:过热处理铁液

发表时间:2015年09月29日【

为提高机床铸件的性能,常采取下列几种措施:选择合理的化学成分;改变炉料组成,过热处理铁液;孕育处理;微量或低合金化。采取何种措施取决于所要求的性能及生产条件,往往同时采取两种以上措施。

   3、铁液过热处理

  温度、化学成分、纯净度是铁液的三项主要冶金指标,而铁液温度的高低又直接影响到成分和纯净度。铁液温度的提高有利于提高流动性、获得健全铸件,降低废品率,而且在一定范围内有利于力学性能的改善。

  在一定范围内提高铁液温度能使石墨细化、基体组织细密、抗拉强度提高,硬度下降,成熟度、相对硬度和品质系数得到改善,弹性模量有少许提高,泊松比先下降、随后又提高推荐关注密铸件

  过度过热不仅浪费能量,对力学性能也无好处,甚至有害。此临界温度和炉料组成、熔炼设备、化学成分等因素有关,不同研究者得出不同结论,但过热至1500℃以前的效果和结论是一致的。工业发达国家的熔炼出铁温度则保持1520~1550℃,铁液保温炉的温度为1480~1500℃

  随着过热温度的提高,铁液中含氮量、含氢量略有上升,但1450℃以后的氧含量大幅度下降,铁液的纯净度有了提高。较高的氮除了易引起针孔缺陷外,对铸铁的抗拉强度和硬度有提高作用荐关注消失模铸件

  按Si+O2=SiO2的反应计算,铸铁中的平衡溶氧量随温度的提高而提高。但铸铁中碳的存在,在一定的平衡温度之后,发生了:SiO2+2C→Si+2CO↑的反应,使铸铁中溶氧量开始下降。此平衡温度TG可按铁液中碳、硅含量计算:lg[Si%/(C%)2]=27486/TG+15.47

  对于含碳量3.2%,硅1.6%的铸铁,其TG1415℃

  铁液温度低于TG,则氧留于铁液中,和硅等元素的化合物可作为部分结晶核心。温度高于TG,则铁液中的氧以CO形式逸出,减少了铁液的氧化。平衡温度TG只是个理论值,实际反应温度要高于此值。由于CO的放出,铁液开始沸腾,故实际反应温度称为沸腾温度TH,它可以从下式计算:

  TH(℃)=0.7866xTG(℃)+362

  对于C3.2%Si1.6%的铁液,其TH=1475℃。这也是工业发达国家把铁液出炉温度提高至1480℃以上的另一重要原因。

 

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