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热处理淬火剂应用于铸造合金熔炼与浇注

发布时间:2013-01-20 21:10:11
合金熔炼 铸铁熔炼:铸铁熔炼可使用的熔炉种类很多,可以用冲天炉、非焦化铁炉、电炉、反射炉、坩埚或冲天炉与电炉双联等方法进行热处理淬火剂淬火。冲天炉是以焦炭为燃料的竖式化铁炉,具有熔化率高、热效率高、设备简单、成本较低和连续熔化等优点,因此是铸铁熔炼的主要熔化设备。 铸钢熔炼:铸钢车间所用的炼钢设备有转炉、平炉、电弧炉、感应电炉等。电弧炉在铸钢车间使用最广,熔炼速度快,钢液温度高,而且容易控制,有良好的脱磷、脱硫条件,可以熔炼出质量较高的碳钢和合金钢,适宜于浇注各种类型的铸件。 非铁合金熔炼:用于铸造非铁合金熔炼的熔化炉很多,常周的有坩埚炉、反射炉和感应电炉等。其中坩埚炉结构简单、热处理淬火剂淬火操作方便,金属不受污染。坩埚炉常用的坩埚有石墨坩埚和铁质坩埚两种。石墨坩埚适用于熔化熔点较高的铜合金等,铁质坩埚常用于熔化低熔点的铝合金等。 铸件浇注 把熔炼好的金属液从浇包中注入铸型的操作称为浇注。 浇包:用来盛放、输送和浇注熔融金属用的容器称为浇包。浇包的外壳用钢板制成,内衬为耐火材料。 热处理淬火剂的浇注工艺:浇注时,要控制好浇注温度和浇注速度。浇注温度过低,铸件可能产生浇不到、冷隔等缺陷;浇注温度过高,则热处理淬火剂的铸件可能产生粘砂、缩孔等缺陷。所以,浇注温度在保证充满型腔的条件下,应尽可能低,灰口铸铁的浇注温度为1250~1350℃,形状复杂和壁薄的铸件的浇注温度为1350~1400℃。浇注速度应根据铸件形状、热处理淬火剂和壁厚来选择,浇注形状复杂和壁薄的铸件时,浇注速度应较高。 浇注系统和冒口 ①浇注系统:为了使液体金属流入铸型而开设于铸型中的通道,称为浇注系统。浇注系统若选择得不合理,铸件便易产生冲砂、砂眼、夹渣、浇不足、气孔和缩孔等缺陷。浇注系统一般由以下几部分组成:外浇口、直浇道、横浇道、内浇道和出气冒口。 ②冒口:冒口的主要作用是补给铸件凝固收缩时所需的金属液,以避免产生缩孔。此外,冒口尚可排出气体和观察铸型是否烧满的作用。为了能起到补缩作用,必须保证冒口最后冷却凝固,因此这种冒口常置在铸件的最厚、最高处,并且冒口的尺寸要足够大。在浇注收缩性大的金属如钢、铜合金等时,一般都要有这种用于补缩的冒口。 液态合金的充型:液态合金填充铸型的过程,简称充型。液态合金充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的充型能力。充型能力不足时,会产生浇不足、冷隔、夹渣、气孔等缺陷。影响充型能力的主要因素有:合金的流动性、浇注条件和铸型填充条件。 流动性:液态合金本身的流动能力,称为合金的流动性,是合金主要的铸造性能之一。合金流动性好,充型能力强,应用热处理淬火剂,容易浇铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。同时,有利于非金属夹杂物和气体的上浮与排除,还有利于对合金冷凝过程所产生的收缩进行补缩。 影响合金流动性的因素很多,但以化学成分的影响最为显著。在常用铸造合金中,灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢的流动性最差。共晶成分的合金流动性最好。合金成分离共晶成分越远,结晶温度范围越宽,流动性越差。 浇注条件
 ①浇注温度:浇注温度越高,合金的黏度下降,且因过热度高,合金在铸型中保持流动的时间长,故充型能力强;反乏,充型能力差。
 对薄壁铸件或流动性较差的合金可适当提高浇注温度,以热处理淬火剂淬火时防浇不足和冷隔缺陷。但浇注温度过高,会使合金产生如缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷。通常灰口铸铁的浇注温度为1250~1350℃,铸钢为1520~1620℃,铝合金为680~780℃。
 ②充型压力:液态合金的流动方向上所受的压力越大,充型能力越好。
铸型填充条件
 ①铸型的蓄热能力:铸型从金属中吸收和储存热量的能力,称为铸型的蓄热能力。铸型材料的导热系数和比热越大,对液态合金的激冷能力越强,合金的充型能力就越差。
 ②铸型温度:提高铸型的预热温度,减少了热处理淬火剂在铸型与金属液间的温差,减缓了冷却速度,有助于提高合金的充型能力。
 ③铸型中气体:如果铸型的排气能力差,则型腔中气体的压力增大,阻碍液态合金的充型。为减小气体的压力,除应设法减少气体来源外,还应使型砂具有良好的透气性,并在远离浇口的最高部位开设出气口。
 ④铸件结构:铸件结构越复杂,充型能力越差;薄壁铸件的流动阻力大,充型能力降低。
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