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由于铸铁具有像钢材棒料那样的强度和可加工性,它早已成为了原材料的选择之一。它已经成为诸如发动机缸体、缸盖和差动壳体等汽车零件的常规选择。由于不断上涨的油价、更严格的排放标准以及对于零件重量更轻的渴望,新的材料也在开始取代灰铸铁。
球墨铸铁型材
因为它的加工非常简单和便宜,导致了很多国内生产商对于铸铁加工在经济上的可行性产生了疑惑。
然而汽车工业对于灰铸铁的需求仍然是巨大的,起码是刹车鼓和刹车盘。而诸如球墨铸铁那样的不断进化的材料,现在已经能够承受更高的燃烧温度和压力来满足由政府和环境驱动的需求。单独来看这两种原因,对铸铁来说都*是一个更好的时机。当然,假设会开发加工它的更快和更好的方法。
新型、先进的机床正运转比以往更快,大约比10年前快了1000表面英尺(305m)/min。传统的观点认为,在铸铁加工领域,更高的速度意味着劳动密集和成本高昂的刀具磨损。然而,当今对于***技术和广泛现场试验的应用证明提高机床性能并没有排斥铸铁的使用。实际情况却是恰恰相反的。不论是因为高速加工——或者可能就是因为高速加工——我们现在正提供刀具经济性的创新水平,其特征是耐磨的刀片和长寿命的刀体。
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球墨铸铁型材解决内应力退火;改善切削加工退火;表面淬火;可以看作是碳钢基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类:铁素体基体灰铸铁;铁素体一珠光体基体灰铸铁;珠光体基体灰铸铁。
灰铁棒的力学性能与基体组织和石墨形状有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的切断严重,在石墨尖角容易引起应力集中,灰铸铁的拉伸强度、塑性和韧性远低于钢,但抗压强度相当于钢,是常用铸铁中力学性能差的铸铁。
基体组织对灰铁棒的力学性能也有一定的影响。因为铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大,强度和硬度低,所以应用少的珠光体基体灰铸铁的石墨片细小,强度和硬度高,主要用于制造重要铸件的铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片比珠光体灰铸铁稍粗,性能比珠光体灰铸铁差。因此,工业上常用的是珠光体基体的灰铸铁。
球墨铸铁型材和灰铸铁棒是指铁液在凝固过程中碳以球型石墨析出的铸铁。与灰铸铁相比,其金相组织的不同主要是石墨形状的变化,避免了球墨铸铁棒中尖锐石墨的存在,石墨对金属基体的切口作用大幅度减少,基本解决了片状石墨引起的应力集中现象。
说到灰铸铁,炉前检查球铸铁是其生产过程中不可或缺的一环,直接关系到球墨铸铁零件的质量。而及时、准确判断铁液的球化情况,可以迅速采取措施控制球墨铸铁质量。
炉前误判将会造成大量铸件报废,浪费造型工时,因此炉前的及时、准确判断球化情况比炉后检验重要得多。
常见的有表面结皮及火苗判断法。根据火苗数量、高度判断球化情况及镁残余量,火苗越高、越有力,说明球化良好。从处理后的球墨铸铁铁液表面看,形成氧化膜,并有银白色滚动的亮点,即为球化良好;但氧化膜太厚,则表示铁液温度低。
其实,现在通过观察试块来判断球化情况是普遍采用的一种方法。各厂所用试块形状很多、尺寸各异,多数工厂采用三角形试块。
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