消除球铁轮边减速器壳缩孔缩松的工艺改进

发布时间：2020-07-08 12:00

【摘要】：本论文来自与中国重汽济南铸锻中心技术攻关项目。球墨铸铁件由于具有良好的力学性能和铸造性能,已成为工业生产中优先使用的材料。但是球墨铸铁特有缩孔和缩松缺陷一直长期困扰着人们。多年以来,许多学者对缩孔、缩松缺陷的形成过程进行了大量的研究,取得了重要成果。本论文通过回顾球墨铸铁缩孔和缩松的研究成果,系统探讨了球墨铸铁的凝固特点、凝固过程和生产工艺对缩孔缩松的影响。参考大量文献分析了球墨铸铁缩孔和缩松的形成机理,讨论了球墨铸铁生产工艺因素对缩孔缩松形成的影响。本论文是作者结合生产实际,取材于铸造生产过程中的试样,采用不同的铸型,对影响试样凝固过程的工艺因素进行了研究,得到了一些有规律的结论。同时,结合文献资料的研究成果,笔者对球墨铸铁件轮边减速器壳缩孔缩松缺陷的形成原因进行了分析,提出工艺改进措施来预防缩孔缩松的产生,取得了较好的效果。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U466;TG255
【图文】：

扫描电镜照片,显微缩松,球墨铸铁,扫描电镜照片

逡逑显微缩松：有些缩松的体积非常小，只能在显微镜下发现，一般呈多角形，逡逑有时断续、有时连续，分布在枝晶间或共晶团边界间，称之为显微缩松。图１．３逡逑是显微缩松的扫描电镜照片。逡逑？逦３逡逑

球墨铸铁,体积变化,成分

１．液态收缩２．初期石墨化膨胀３．过冷液态收缩逡逑４．共晶膨胀５．二次收缩逡逑图１．６球墨铸铁凝固体积变化模型［１７］逡逑？逦［１７１逡逑Ｆｉｇ．邋１．６邋Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｖｏｌｕｍｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋Ｎｏｄｕｌａｒ邋ｃａｓｔ邋ｉｒｏｎ１逡逑当前为大家所接受的球墨铸铁的容积收缩大致可分成四个阶段：①一次收逡逑缩，铁水浇到型腔发生液态收缩。②体积膨胀，铁液凝固阶段析出奥氏体和石墨，逡逑研究认为每析出质量分数１％的碳，铸件体积增大约０．９％，但实际铸铁体积增大逡逑约百分之二，石墨析出不是唯一原因。③二次收缩，在结晶末期晶体和共晶团间逡逑铁水的凝固收缩。④固态收缩，指铸件固态冷却过程中出现的体积减小现象。大逡逑量结果表明球铁缩孔缩松缺陷产生与前两次收缩有关。笔者认为，球墨铸铁凝固逡逑７逡逑

缩松,碳当量,球墨铸铁,球铁

逡逑增加，球铁缩孔体积先增大后减小。ＣＥ为４．２％时达到峰值。图１．９显示ＣＥ在逡逑４．８％时球铁缩松倾向最小。但应该说明的是：图１．９采用试样尺寸为０９０ｘ０１４０逡逑（单位为毫米），以缩松最低处到试样底部的间距代表缩松严重水平，间隔越小，逡逑缩松越容易产生。逡逑ｕｒ—＼￣ｒ￣￣ｒ—｜￣￣一邋广二广逡逑漏逡逑３．０逦３４逦４．０逦４，５逦５＊０逡逑ａＫＣＥ）（Ｋ）逡逑图１．８球铁碳当量与集中缩孔体积的关系［２９］逡逑Ｆｉｇ．邋１．８邋Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ＣＥ邋ｏｆ邋ｎｏｄｕｌａｒ邋ｃａｓｔ邋ｉｒｏｎ邋ａｎｄ邋ｓｈｒｉｎｋａｇｅ邋ｃａｖｉｔｙ邋ｖｏｌｕｍｅ逡逑ｉ邋ｉ２0ｉ—ｔ逦逦］逦ｒｎ逡逑ｗ＊逦彳逦Ｉ逦ｆ逡逑｜逦；逦ｊＡ＾ｔ＼逡逑§邋Ｉ．Ｊ）邋ｉ．逡逑岛逦＼Ｉｌ邋＼邋ｉ逦？逡逑壤．丨逦Ｉ丨；；逡逑y丨逦｜逡逑＃逦ｍ邋ｉ逦Ｉ逦丨邋ｉ邋Ｉ逡逑壤．／０＂￣４：ｆ３逦４．５—ｔ？一＿４；１…０—５，３逡逑ｗ（ＣＥ）（Ｈ）逡逑图１．９球墨铸铁碳当量和缩松的关系［２９］逡逑Ｆｉｇ．邋１．９邋Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ＣＥ邋ｏｆ邋ｎｏｄｕｌａｒ邋ｃａｓｔ邋ｉｒｏｎ邋ａｎｄ邋ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ邋ｓｈｒｉｎｋａｇｅ逡逑（３）残余含镁量高，产生球墨铸铁缩孔缩松的倾向大。该观点已成共识而逡逑被大家所接受。但对其影响机制没有取得一致的看法。有学者发文称残留镁量高逡逑铁水的补缩能力下降；也有人觉得残留镁量高会妨碍球铁石墨化进行。梅俊［３Ｑ］逡逑认为，球铁收缩缺陷的产生与组织中镁分布不均匀以及大的白口倾向相关。镁主逡逑１２逡逑

【参考文献】