球墨铸件在凝固过程和耐磨性怎样提高
[一]、球墨铸件在凝固过程
球墨铸件在凝固过程中的共晶石墨析出会产生膨胀力,又因为糊状凝固特性导致球墨铸件在凝固初期难以形成坚硬外壳,此时凝固产生的膨胀压力便会作用于铸型,当铸型强度不够好时,会产生胀型,使球墨铸件收缩增大,当铸型强度比较好时,膨胀压力作用于球墨铸件本身实现自补缩,收缩量减小,因此球墨铸件的冒口设计不同于铸钢件,需要综合考虑铸型强度、球墨铸件结构等多种复杂因素;并且目前球墨铸件结构越来越复杂,球墨铸件热节分析比较困难,冒口的位置难以确定,因此设计复杂球墨铸件的冒口比较困难。
目前应用于球墨铸件的冒口设计方法主要有收缩模数法、实用冒口法和通用冒口法。基于几何的冒口优化方法。虽然能对冒口大小设计进行优化,但没有考虑合金材质,对球墨铸件不一定适用。
收缩模数法设计冒口的原理是均衡凝固技术,将球墨铸件作为一个整体,由于每个部分的凝固速度都不一样,发生收缩和体积膨胀的时间也不相同,通过将所有单元在同一个时刻的收缩和体积膨胀叠加,可以得到整个球墨铸件体积随时间的变化规律,将收缩和膨胀动态叠加和为零时,对应的时间为收缩时间,该时间对应的模数称为球墨铸件收缩模数,在此时间之后,收缩和膨胀动态叠加和大于零,因此,冒口设计充分利用自补缩效果,仅提供收缩时间之前的液态收缩量。球墨铸件整个凝固过程中体积随温度变化可以分为液态收缩、体积膨胀、二次收缩三个部分。在铸型强度比较好时,冒口颈如果在体积膨胀阶段凝固,球墨铸件便可以利用自身的体积膨胀来抵消后期的二次收缩,充分利用石墨析出产生的膨胀压力,从而实现自补缩效果,而在铸型强度比较差时,需要冒口释放一定的膨胀压力,冒口颈凝固稍晚。模数法计算冒口时只考虑球墨铸件模数,这种方法可以应用于铸钢件、铸铁件等,但这种方法没有考虑球墨铸件的自补缩作用,对于铸型强度条件好的球墨铸件,采用这种方法设计的冒口偏大,会造成材料浪费,导致工艺出品率低。为此,本文提出了一种考虑铸型强度的球墨铸件冒口计算方法,并应用于实际球墨铸件的冒口设计。
[二]、机械球墨铸铁件的耐磨性怎样提高
为了提高耐磨性的原因,是改变机械球墨铸铁件的形状和改变基质结构的韧性,对熔融型材厚截面的高韧性,机械球墨铸铁件的微观结构和性能的影响,使用改性纳米粉末,对具有球状石墨的铸铁进行增强和硬化,研究了添加纳米粉末对机械球墨铸铁件微观结构的不同,其力学性能和耐磨性的影响。
结果表明,改性后的纳米粉末经过强化和硬化处理后,机械球墨铸铁件中机械球墨铸铁件的尺寸减小,其耐磨性提高、机械球墨铸铁件的磨损,当粉末加入到质量分数中时,其伸长率和冲击能量分别增加,试验结果表明,硅主要分布在基体中,当其集中在奥氏体层的局部区域时,奥氏体层的熔点降低,石墨的自由铸造时间延长,并发生石墨变形,通过在花中生产石墨和破碎的石墨,机械球墨铸铁件的性能严重下降。
目前分析了机械球墨铸铁件的研究现状和结构处理,介绍了球状机械球墨铸铁件化的方法,及其结构处理方法,同时球化和结构方法的应用,被引入到高强度薄壁机械球墨铸铁件机械球墨铸铁件和制造,机械球墨铸铁件由于其优异的性能,被广泛用作模具材料,机械球墨铸铁件冲压模具的激光表面处理,已成为提高耐磨性的重要方法,在激光参数下的吸收量直接影响表面处理的质量。
因此,需要确定机械球墨铸铁件材料的吸收率,通过测量热电偶的温度,计算机数据采集系统进行定点温度采集,并结合数值模拟方法,校准吸收率,即温度响应在测量点,根据预设吸收率的计算和测量的响应比较预测,吸收率的值被连续地校正,使得响应相匹配的预期温度实验值,从而获得吸收率,以这种方式,在大气条件下获得球墨铸造产品。
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