谈灰铁和球铁件的无冒口铸造.pdfVIP

维普资讯 1 谈灰铁和球铁件的无冒口铸造 1 杭 重型机械广 梁海灿 近十年来，我厂对大断面的铸铁件 (包括荻铁和球铁)，基本上实行了 无冒廿或小冒口铸造，工艺出品率高选9s％，且铸件内部组织致密。现将有 关情况简述如下。 一 ， ，己冒口铸造的冶金学原理 ， 铁水注满型腔后，随着温度的下降，在凝固过程中，其体积变化，不但 随着玲却而发生收缩，同时由于石墨析出等原因体积也会膨胀。当铁水温度 砖却到某一瞬间之后，蒋件的膨胀量尢于其收缩量，因此，铸件不但不需朴 鳍，而且还可以利用其车身膨胀而弓起【的体积增加量来补偿=次收缩。这就 是铸件实现无冒日铸造的根率原理所在 1．体积变化的数学计算 、 已知l铁水的密度约为 7g／cm0’ 石墨的密度约为2．~g／e=。， 碳在固态铁中最大溶解度约为11 。 设l现有含裴量为3．45 ，含硅量为25 的100cm。正好处于凝 固温 度 (凝冠简化为在等温下进行)的铁水 则l原始渡体体积的重量为{7xloo=700(g)’ 在凝固过程中石墨析出重量为， 700x{ ：1s．66(g)折算成体积 ．：16．66／2．2=7．57(era。) 原始液体体积中含铁的重量为： ?00—1666=683．34(g) 凝固 (收缩量为3 )后的体积 为I 生 ×(1—3 )：9lIJ69(ems) ； 凝固后的总体积为 ，则 = 1+ 2；7．57+94．69：102．26(era0) 显见体积增加了2．26e= 或2．26 。 以上仅从数学计算而言，在凝固过程中还伴随微量气体曲折出等原因， 据清华大学实测，体积实际增加量为4．5 左右。 ·7 ’ 维普资讯 ＼ ． 2． 蹰过程中收缩和膨胀的形象躅 (见图1) 蛹中：1}}{迎三角形 BC ～铸件总i枝缩量I 曲边三角彤 ADC一一铸佧总膨胀量} ． 线 G一 铸件总凝固时问， 线AE——铸件实际收缩时阿I 点E——缩膨量刚好相等蚰瞬间。 由图1可梅：在 时问阃隔内，收缩占主导地位 ·在Ec时间问隔内 膨胀占主导地位。曲边三角形ADC的面积太予曲边三角形ABC的面积，即 恃件的总黪艘量大于总收缩量。 ：、无■口罅j皇曲工艺条件 。利用石墨化膨胀进行 自补鳙，实现锌件 无冒口铸造的主要工艺条件是 (1)铸型坚实，通常采用干型，严格 控锘4诗件膨胀阶段的型壁迁移，避免导致总 体积的增加。 (2)锌件舶碳当量，在不出现石墨霈 浮的前提下，应尽量的高，通常在4．25 左右。 (3)铸件的模数痘大于2cm (4)浇注温度宣在 1320℃以下。 (5)采用薄扁形内浇口，浇注后做到内浇口檄早 。封死’，防止黪胀 对铁水反馈出去。 (6)出气孔多而分散，做到出气口总面税太子内浇口总面积。 f7)附以适当的冷铁，以减少蒋遣应力 (8)采甩安垒小冒口，安垒小冒口的重量在铸件重量的2 以下。 杭州汽轮机厂避蛀试验，得出干型条件下实现无冒口铸造的条作是t 对于灰蚌件．O．507CR—O．】O8×10-2，+O．206M4-O．Os6J≥l-3“ 对于球铸件l0．193Ca一0．36‘x10 P-40．0795M4-0-l43I 一 3．795 式中 c