1.化学成分选择
在生产中,选择合适的炉料以控制铸件化学成分乃至产品质量是至关重要的。生产中,严格控制P、S元素,要求原铁液wP≤0.08%,wS≤0.04%。碳当量CE的选择需综合考虑铸件缩松、缩孔和石墨漂浮的产生。为使铸件获得良好补缩和避免石墨漂浮,应将CE控制在4.4%~4.6%之间,CE的控制主要通过C、Si含量的调整来实现。Mn、Cu、Cr对提高基体中珠光体含量和铸件硬度均有促进作用。但Mn、Cr含量过高,会在基体中形成碳化物,造成组织偏析,为此,要求wMn=0.2%~0.6%,wCr≤0.1%。Cu可有效促进珠光体形成而不在基体中形成碳化物,但单独加Cu易使铸件硬度不均,故需配合其他合金使用。因此,在试制轴套时,我公司采用Cu+X组合方式进行生产。某高屈强比球墨铸铁轴套化学成分控制范围见表2。
2.孕育及球化处理
(1)孕育的作用在于脱氧、脱硫,于基体中形成异质核心促进生核,细化晶粒,增加石墨球数量。为减小浇注前后铸件性能的差异,防止浇注后期铸件表面白口化影响铸件毛坯加工,生产中炉前和浇注分别采用75SiFe和硅锰锆孕育剂分两次进行孕育。一次孕育所用75SiFe用量在0.4%~0.8%,二次孕育所用硅锰锆用量在0.05%~0.10%。(2)球化处理温度控制在1480~1520℃,球化剂使用3-8稀土硅镁合金,处理方式为盖包球化,加入量在1%左右。
3.熔炼及浇注要求
熔炼结束撇尽表面炉渣,待炉温升至1500~1550℃,关闭电源,于表面覆上除渣剂,静置10~20min。采取低温快浇,于1360~1380℃进行浇注。本体性能最终经第三方检测,各项指标均达到客户要求。
4.去应力退火
由于此铸件毛坯在加工时,需在轴向开一敞口槽,导致前期加工验证时,反馈加工变形。为此,后续增加一去应力退火工序:随炉升温速率80~100℃/h(装炉温度<250℃,根据装炉量选择升温速率),达520℃后,保温4~5h出炉空冷至室温。采用退火工艺后,消除了因变形导致的加工废品,满足了客户要求。
5.结语
如今我国与国际上发达国家贸易往来越来越频繁,面对国际上不同国家对铸件牌号的要求,我们需开阔思维,打破旧有观念,攻坚克难,努力将产品做好,满足客户需要。
作者:程兆虎 吴来发 汪大新