灰铸铁件表面硬度的保证王久明,赵军,田守翰(佳木斯佳联铸造厂,佳木斯154000)摘要:介绍了灰铸铁件在浇注前表面硬度的预测方法和对可能出现的不良品如何挽救的具体措施。从而减少了灰铸铁件因表面硬度不合格造成的废品损失,获得了良好的经济效益。关键词:表面硬度;预测;调整:TG14312:1004-6178(2004)05-0033-03文献标识码:B目前对灰铸铁件的质量检验,除表面质量,尺寸精度,抗拉强度以外,对表面硬度的要求也愈来愈严格,特别是出口铸件已把表面硬度做为一项检验指标严格控制。我们在为美国约翰·迪尔公司生产灰铸铁件时,首先遇到的是表面硬度问题,该公司要求的范围是HB173-HB255,而我厂历来忽视灰铁件表面硬度这项性能指标,除特殊情况外不做检验。因此表面硬度不合格造成的废品损失占成品的30%之多,于是我们通过多次实验,总结出了不同壁厚的铸件三角试片的白口深度与表面硬度的对应关系,并研究出了不合格铁水的挽救办法,从而大大减少了废品损失。2不合格铁水的调整掌握上述对应关系的目的,在于实施相应的补救措施,通过对出炉铁水的预测,对三角试片白口深度偏高,偏低的情况及时处理,就可避免由于表面硬度不合格造成的损失。211表面硬度偏高时的处理当三角试片的白口深度大于表1中的上限时,表明铸件的表面硬度会超过HB255,此时我们在铁水包内加硅铁粉孕育,用硅这种促进石墨化的元素改进凝固过程,改善结晶组织,增强结晶核心,使基体中铁素体量增多,硬度下降。硅铁的用量我们是根据铸件的相对强度和相对硬度的计算公式推导的:相对强度1表面硬度的预测111生产条件我们的熔化设备是3t/h大、双冲天炉σb,铁水RG=(1)102-82.5Sc出炉温度1420℃左右,铸件浇注温度1350℃-1400℃,为约翰·迪尔公司生产的是联合收割机铸件,属小型、复杂件,采用手工粘土砂、湿砂造型,浇注后40min落砂。112白口深度与表面硬度的对应关系我们用三角试片法预测表面硬度,通过对四种壁厚,每种壁厚50包次的实验,总结归纳出如表1所示的铸件壁厚与三角试片相应白口深度的对应关系。上述关系若能对应起来,表明铸件的表面硬度基本合格,在HB173-HB255之间,若对应不起来,需对铁水进行适当的处理。相对硬度HB(2)RH=100+4.3σb共晶度CSc=(3)4.28-0.3Si由(1)得σb=(102-8215Sc)RG(4)由(2)得HB=(100+413σb)RH将(3)(4)代入(5)得(5)HB=100RH+438.6RH·RG-354.7RH·RGC·(6)4.28-0.3Si对于已经熔炼出的铁水,上式中的RH、RG是定值,要想改变HB,只有调整C和Si的百分含量。收稿日期:2004-06-18作者简介:王久明(1956-),男,高级工程师,从事铸铁熔化方面的工作。铸件壁厚/mm5-1010-1515-2020-25白口深度2-4215-4153-5315-515---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---铸造设备研究342003年第5期冲天炉熔炼C在炉前是不容易改变的,因此也是个定值。只有Si是可变量,HB随Si的变化而变化。我们对硬度超高的铁水作了20包次的实验,这20包铁水在处理前的成分为w(C)=3.0%-3.2%、w(Si)=1.7%-1.9%、σb=25kg/mm2-30kg/mm2,经计算得RH=112代入(6)式并整理得1055174HB=541106-(7)4128-013Si上式表明HB是Si的函数,当Si取不同值时HB有不同值与其对应,见表2。表2HB随Si变化的对应值从表2可见,Si每增加012%,硬度可提高HB5,因此,当三角试片的白口深度超过要求的上限时,就应该在铁水包中加Si孕育。硅的实际加入量视铸件的壁厚和三角试片的白口深度而定,(7)式只是HB随Si变化的定性分析。我们对成份为C:3115%、Si:1178%、Mn:0195%的相同铁水做了加硅011%-016%孕育处理的试验,做出了Si与三角试片白口深度A对应关系的曲线见图1,在该区间内三角试片白口深度基本与硅量成线性关系,于是得出Si与A的函数关系式为:011%-016%的调质处理实验,做出了Mn与HB对应关系的曲线图2,和Mn与三角试片白口深度A对应关系的曲线见图3。Si=2.53-0.138A(8)w(Mn)与HB对应关系图2图3白口深度与w(Mn)对应关系图1白口深度w(Si)对应关系如果A超过表1要求的上限按(8)式先求出此时的Si量,然后把要达到的A值代入(8)式求出合适的Si量。两个Si量的差值就是应该加Si孕育的量。这样就把铸件壁厚,三角试片白口深度和加硅量对应了起来。212表面硬度偏低时的处理当三角试片的白口...