球墨铸铁连杆铸造工艺设计
攀枝花学院
Panzhihua University
铸造工艺课程设计说明书
设计题目：球墨铸铁连杆铸造工艺设计姓名：xxxxx
院系：材料工程学院
专业：材料成型及控制工程
学号：xxxxxxx
指导老师：xxx
时间：xxxxx
摘要
首先，根据提供的零件图获取零件的技术要求、材料组成、结构特点、生产条件、生产批量及性能要求。然后，对零件结构的铸造工艺性进行分析，找出可能存在的结构问题提出改进措施或者预防缺陷的措施：根据零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件选择铸造和造型方法。由零件的结构特点提出多种浇注和分型方案，综合对比分析，选择最为理想的浇注位置及分型面。再次根据铸造工艺方案和零件的特点，选用适宜的工艺参数，设计铸件的浇注系统并绘制铸造工艺图。
关键词：球墨铸铁，铸造工艺，浇注系统，工艺参数
目录
摘要 (Ⅰ)
第1章绪论 (1)
1.1课程设计的意义 (1)
1.2设计题目的提出 (1)
第2章材料的确定 (3)
第3章结构工艺分析 (4)
第4章工艺方案的设计 (5)
4.1铸型种类及方法确定 (5)
4.2型芯结构及制造 (5)
4.3分型面的筛选 (6)
4.4铸造位置及浇注口的确定 (6)
第5章铸件工艺参数确定 (7)
5.1加工余量 (7)
5.2起模斜度及圆角确定 (8)
5.3收缩量选择 (8)
5.4型芯及型芯头选择 (8)
第6章浇注系统的拟定 (10)
6.1系统作用与结构分析 (10)
6.2横浇道及其结构 (10)
6.3各组元截面尺寸确定 (10)
6.4 系统引注位置的选用 (12)
6.5冒口及尺寸确定 (12)
附录 (14)
总结 (16)
致谢 (17)
参考文献 (20)
第1章绪论
球墨铸铁是指用球化剂和孕育剂处理铁液后，石墨呈球状的铸铁。
1.1球墨铸铁的发展历史
在河南巩县铁生沟西汉中、晚期的冶铁遗址中出土的铁镐，经过金相检验，具有放射状的球状石墨，球化率相当于现代标准的一级水平。而现在的球墨铸铁则是迟到至1947年才在国外研制成功。我国古代的铸铁，在相当长的时期里含硅量都偏低，也就是说，在约2000年前的西汉时期，我国球状石墨，就已由低硅的生铁铸件柔化退火的方法得到。这是我国古代铸铁技术的重大成就，这也是世界冶金史上的奇迹。
国际冶金行业过去一直认为球墨铸铁是英国人于1947年发明的。西方某学者甚至声称，没有现代科技手段，生产球墨铸铁是不可想象的。1981年，我国球铁专家采用现代科学手段，对出土的513件古汉魏铁器进行研究，通过大量数据断定汉代我国就出现了球状石墨铸铁。有论文在第18届世界科技史大会上宣读，轰动了国际铸造界。国际冶金专家于1987年对此进行验证后认为:古代中国已经摸索到用铸铁柔化制造球墨铸铁的规律，这对世界冶金史重新分期划代具有重要意义。
球墨铸铁作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。1949年世界球墨铸铁只有5万吨，1960年为53.5万吨，1970年增长到500万吨，1980为760万吨。1990年达到900万吨。2000年达到1500万吨。球墨铸铁是生产发展在工业发达国家特别快。世界球墨铸铁产量的75%是有美国、日本、意大利、英国、法国六国生产的。
我国球墨铸铁生产起步很早。1950年就研制成功并投入生产，至今我国球墨铸铁达230万吨，位于美国、日本之后，位于世界第三位。适合我国国情的稀土煤球划剂的研制成功，铸态球墨铸铁以及奥氏体—贝氏体球墨铸铁等各个领域的生产技术和研究工作均达到了很高的技术水平。
1.2球墨铸铁的力学性能在强度和属性方面均具有优越性
（1）与灰铸铁相比，灰铸铁的力学性能仅以抗拉强度作为性能指标;并且，其最高牌号的抗拉强度只有300Mpa：而球墨铸铁的最低抗拉强度是400Mpa，并且还有10%以上的断后延伸率。
（2）与可锻铸铁相比，无论是黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁还是白心可锻
铸铁，虽然他们具有属性指标，但他们的综合力学性能不如球墨铸铁，并且他们只限于生产壁厚在10mm以下，重量不得超过几十公斤的铸件。
（3）与铸钢和结构钢相比，虽然他们的断后伸长率和冲击韧度很高（这是球墨铸铁所不及的），但他们的屈服点却比球墨铸铁的要低，由此表明，材料利用率要比球铁低。
第2章材料的确定
该课程设计要求使用球墨铸铁为材料大批量流水线生产汽车连杆。
第3章结构工艺分析
连杆由连杆体和连杆盖组成。铸件如图样3.1。连杆盖小孔内直径65mm，外直径100mm。连杆盖大孔内直径90mm，外直径140mm。连杆体长120mm。连杆壁厚16mm。孔和壁均能直接铸造出来。连杆在工作中受交变的拉力、压应力，又受弯曲应力。连杆的损坏形势是疲劳断裂和过量变形。而球墨铸铁符合以上性能要求。
图3.1 三维形状及零件图
第4章工艺方案的设计
4.1铸型方法的确定
在铸造生产中，砂型铸造应用最为广泛。砂型铸造生产率高、成本低、灵活性大、技术相对成熟，世界上用砂型铸造生产的铸件，占铸件总产量的80%以上。
在砂型铸造中，造型和制芯是最基本的关键工艺。造型和制芯选择是否合理至关重要。因课程设计产量要求为：大批量流水线生产。再综合其他因素，觉得本次设计采用合成树脂砂，配合高压、挤压、冲击、静压等高密度造型工艺，为大量薄壁、光洁、加工余量小的铸件创造了条件。
4.2分型面的筛选
分型面选择时，应在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺过程，由于连杆为对称分布的零件，分型面选择少，有以下两种：
A方案：如图4.1
选a-a作为分型面。符合选平面作为分型面的原则，但不利于拔模。
图4.1 分型面a-a
B方案：如图4.2
连杆在此处分型，符合尽量把铸件放在一个砂箱内的原则。且分型面在最大投影面。在保证铸件的质量和降低成本的前提下，选用B方案。
图4.2 分型面b-b
4.3型芯结构及制造
连杆零件有两圆柱形孔洞，故型芯应为两圆柱体，其直径应小于45㎜和32.5mm，又型芯比较简单，故采用整体式芯盒制芯的造芯的造芯方法。
4.4铸造位置及浇注口的确定
根据重要表面向下放或侧放原则，将连杆的重要表面放在下面，由于该构件有多个面，因此将其中较大的面朝下放，上面通过放加工余量来保证铸件质量。也需考虑尽量少使用砂芯。浇注口选择应符合铸件凝固方式及特点，保证铸型填充及铸件质量，尽量选取有利浇注位置，分析此结构及造型位置，选用连杆右端分型面为浇注口如图4.3。从而避免直浇对铸件造成冲击，铸件也容易浇满等。
图4.3 浇注位置的选择
第5章铸件工艺参数确定
5.1加工余量
根据铸件结构尺寸及造型方法，铸造材料等因素综合考虑，查找（GB/T6414-1999,GB/T6416-1999）表5.1球墨铸铁造型材料为湿砂型，铸件尺寸公差等级与配套加工余量等级（CT/MA）为（10~8）/G，CT选定为9/G;再由GB/T6416-1999可以查得相应的加工余量数值为2.8mm；据GB/T6414-1999可得公差等级CT为9时，因为基本尺寸140mm、100mm均为壁厚，所以它们尺寸公差等级粗一级公差，即为10/H.基本尺寸在40-63mm之间时，公差数值为2mm;基本尺寸在65-100mm之间时，公差数值为3.2mm；基本尺寸在100-160mm之间时，公差数值为3.6mm。由铸件基本尺寸46mm,100mm，140mm知，滑动轴承座铸件的尺寸公差为：46+1，100+1.6，140+1.8。
表5.1 铸件尺寸公差等级与配套用加工余量等级（GB/T6414--1999）
造型材料单件、小批量生产铸件公差等级与配套加工余量等级（CT/MA）
铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合
金
干、湿砂型（15～13）
/J （15～13）
/H
（15～13）
/H
（15～13）
/H
（15～
13/H
（15～
13）/H
自硬砂（14～12）
/J (13～
11)/H
(13～
11)/H
(12～
10)/H
(12～
10)/H
(12～
10)/H
铸造工艺方法
成批大量生产铸铁件尺寸公差等级与配套加工余量等级（CT/MA）
铸钢灰铸铁球墨铸
铁
可锻铸
铁
铜合金锌合
金
轻合金
砂型手工造型（13～
11）/J
（13～
11）/H
（13～
11）/H
(13～
11)/H
(12～
10)/H
-- (11～
9)/H
砂型机器造型(10～
8)/H
(10～
8)/G
(10～
8)/G
(10～
8)/G
(10～
8)/G
-- (9～
7)/G
单件、小批量生产铸件公差等级与配套加工余量等级（CT/MA）
造型材料铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金
薄壁壳型（10～8）
/H (10～
8)/G
(10～8)/G (10～
8)/G
-- (9～7)/G
金属铸型-- (9～7)/F (9～7)/F (9～7)/E (8～6)/F 低压铸型-- (9～7)/F (9～70/F (9～7)/F (8～6)/F 压力铸型-- -- -- (8～6)/D、(6～4)/D (7～5)/D 熔模铸型(7～5)/E (7～5)/E -- (6～4)/E (6～4)/E 注：公差等级适于尺寸>25mm铸件，铸件可提高公差3等级，10～16mm，铸件可提高公差2等级，16～25mm铸件则可提高公差一级。
表5.2 要求的铸件机械加工余量（GB/T6414--1999）[1]最大尺寸要求的机械加工余量等级
大于至 A B C D E F G
40 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.5
40 63 0.1 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.7
63 100 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1 1.4
100 160 0.3 0.4 0.5 0.8 1.1 1.5 2.2
160 250 0.3 0.5 0.7 1 1.4 2 2.8
250 400 0.3 0.7 0.9 1.3 1.4 2.5 3.5
5.2起模斜度
连杆的测量面高度为46mm，查找《铸造工程师手册》，由表知，选宽度1.6mm，斜度在1.5°。
5.3收缩量选择
由铸造材料铁素体球墨铸铁可知，其收缩量在0.8%-1.0%之间，综合其他因素，取收缩量选为1.0%。
5.4型芯及型芯头选择
连杆内孔为圆柱形孔，由分型方式可知，采用垂直型芯，有利于稳固定位，
排气和落砂，由基本尺寸知，型芯长度为46mm，由表查得下型芯高度h值为25~30mm，确定为25mm；因此件为大批量流水线生产，决定采用上下芯高度相同原则。定上型芯值为25mm，芯头间隙为0.5-1mm,定为1.0mm；查表知，下芯头斜度定为4°，上芯头斜度选择8°.
表5.3 垂直和水平芯头的尺寸参考数值 mm
型芯长度
当心头直径d或边长为下列数值时的下芯头高度h下值
≤30 31～
60
61～
100
101～
150
151～
300
301～
500
501～
700
701～
1000
1001～
2000
≤30 15 15～
20
- - - - - - -
31～50 20～
25 20～
25
20～
25
- - - - - -
51～100 25～
30
25～
30
25～
30
20～25 20～
25
30～
40
40～60 - -
101～150 30～
35
30～
35
30～
35
25～30 25～
30
40～
60
40～60 50～70 50～70
151～300 35～
45
35～
40
35～
45
30～40 30～
35
40～
60
50～70 50～70 60～80
301～500 - 40～
60
40～
60
35～55 35～
45
40～
60
50～70 50～70 80～
100
501～700 - 60～
80
60～
80
45～65 45～
65
50～
70
60～80 60～80 80～
100
701～1000 - - - 70～90 70～
90
60～
80
60～80 80～
100
80～
100
1001～2000 - - - - 100～
120
100～
120
80～
100
80～
100
80～
120
第6章浇注系统的拟定
6.1系统作用与结构分析
系统浇注是指砂型中引导金属液流入型腔的通道，一般由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等组成。浇口杯承接金属液，并经直浇道流入横浇道，再分配给各内浇道流入型腔，因此各交道形状及截面大小均影响铸件质量。
6.2横浇道及其结构
横浇道除将金属液分配给个各内浇道外，最主要的作用是挡渣，课阻止水平流动中的熔渣进入型腔。通常为加强其挡渣作用，常采用锯齿形横浇道，稳流式横浇道或带滤网的横浇道。
6.3各组元截面尺寸确定
查《铸造工程师手册》，有常用球墨铸铁浇注系统尺寸表6.1[2]
铸件质量Gc/kg
内浇道横浇道直浇道
数目单个横截
面积/cm2
总截面面
积/cm2
截面面积
/cm2
直径/mm 截面面积
/cm2
5~10 3 1.0 3.0 3.6 2.3 4.2
2 1.5 3.0
1 1.9 3.0
综合其他因素选各组元截面面积分别为：1.9cm2、3.6cm2、4.2cm2、
1、内浇道横截面选择扁平梯形如图6.1，其特点是扁平梯形内浇道高度低，熔渣不易进入，广泛用于铸铁件生产。
根据内浇道横截面积S内=1.9cm2，查表6.1“球墨铸铁件浇注系统标准值”
a=28mm，b=26mm，c=9mm，内浇道横截面积如下图所示
2、横浇道的界面形状选择梯形如图 6.2，因为梯形横浇道当渣能力强、开设容易，应用广。
由S横=3.6c㎡，表6.1“球墨铸铁件浇注系统标准值”得：
A=19mm，B=14mm，C=12mm。
所以横浇道横截面积如下图所示：
3、直浇道。直浇道横截面积通常采用圆形如图6.3，由S 直=4.2 cm 2
，查表6.1“灰铸铁件浇注系统标准值”
D=23mm 。
所以该轴承座的直浇道的横截面积如下图所示：
图6.1 内浇道横截面积图
图6.2 横浇道横截面积图
图6.3 直浇道
表6.2 常用球墨铸铁浇注系统各组元截面尺寸
内浇道尺寸/mm （S 内/mm 2
)
横浇道尺寸/mm （S 横/mm 2
直浇道尺寸/mm （S
直/ mm 2
)
典型铸铁件铸造工艺设计与实例
典型铸铁件铸造工艺设计与实例叙述铸造生产中典型铸铁件——气缸类铸件、圆筒形铸件、环形铸件、球墨铸铁曲轴、盖类铸件、箱体及壳体类铸件、阀体及管件、轮形铸件、锅形铸件及平板类铸件的铸造实践。内容涉及材质选用、铸造工艺过程的主要设计、常见主要铸造缺陷及对策等。 第1章气缸类铸件 1.1 低速柴油机气缸体 1.1.1 一般结构及铸造工艺性分析1.1.2 主要技术要求 1.1.3 铸造工艺过程的主要设计1.1.4 常见主要铸造缺陷及对策1.1.5 铸造缺陷的修复 1.2 中速柴油机气缸体 1.2.1 一般结构及铸造工艺性分析1.2.2 主要技术要求 1.2.3 铸造工艺过程的主要设计1.3 空气压缩机气缸体 1.3.1 主要技术要求 1.3.2 铸造工艺过程的主要设计第2章圆筒形铸件 2.1 气缸套 2.1.1 一般结构及铸造工艺性分析2.1.2 工作条件 2.1.3 主要技术要求 2.1.4 铸造工艺过程的主要设计2.1.5 常见主要铸造缺陷及对策2.1.6 大型气缸套的低压铸造2.1.7 气缸套的离心铸造 2.2 冷却水套 2.2.1 一般结构及铸造工艺性分析2.2.2 主要技术要求 2.2.3 铸造工艺过程的主要设计2.2.4 常见主要铸造缺陷及对策2.3 烘缸 2.3.1 结构特点 2.3.2 主要技术要求 2.3.3 铸造工艺过程的主要设计2.4 活塞 2.4.1 结构特点 2.4.2 主要技术要求 2.4.3 铸造工艺过程的主要设计2.4.4 砂衬金属型铸造 第3章环形铸件 3.1 活塞环3.1.1 概述 3.1.2 材质 3.1.3 铸造工艺过程的主要设计 3.2 L形环 3.2.1 L形环的单体铸造 3.2.2 L形环的筒形铸造 第4章球墨铸铁曲轴 4.1 主要结构特点 4.1.1 曲臂与轴颈的连接结构 4.1.2 组合式曲轴 4.2 主要技术要求 4.2.1 材质 4.2.2 铸造缺陷 4.2.3 质量检验 4.2.4 热处理 4.3 铸造工艺过程的主要设计 4.3.1 浇注位置 4.3.2 模样 4.3.3 型砂及造型 4.3.4 浇冒口系统 4.3.5 冷却速度 4.3.6 熔炼、球化处理及浇注 4.4 热处理 4.4.1 退火处理 4.4.2 正火、回火处理 4.4.3 调质（淬火与回火）处理 4.4.4 等温淬火 4.5 常见主要铸造缺陷及对策 4.5.1 球化不良及球化衰退 4.5.2 缩孔及缩松 4.5.3 夹渣 4.5.4 石墨漂浮 4.5.5 皮下气孔 4.6 大型球墨铸铁曲轴的低压铸造 第5章盖类铸件 5.1 柴油机气缸盖 5.1.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.1.2 主要技术要求 5.1.3 铸造工艺过程的主要设计 5.2 空气压缩机气缸盖 5.2.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.2.2 主要技术要求 5.2.3 铸造工艺过程的主要设计 5.3 其他形式气缸盖 5.3.1 一般结构 5.3.2 主要技术要求 5.3.3 铸造工艺过程的主要设计 第6章箱体及壳体类铸件 6.1 大型链轮箱体 6.2 增压器进气涡壳体 6.3 排气阀壳体 6.4 球墨铸铁机端壳体 6.5 球墨铸铁水泵壳体 6.6 球墨铸铁分配器壳体 第7章阀体及管件 7.1 灰铸铁大型阀体 7.2 灰铸铁大型阀盖 7.3 球墨铸铁阀体 7.4 管件 7.5 球墨铸铁螺纹管件 7.6 球墨铸铁管卡箍 7.6.1 主要技术要求 7.6.2 铸造工艺过程的主要设计 7.6.3 常见主要铸造缺陷及对策 第8章轮形铸件 8.1 飞轮 8.2 调频轮 8.3 中小型轮形铸件 8.4 球墨铸铁轮盘 第9章锅形铸件 9.1 大型碱锅 9.2 中小型锅形铸件 第10章平板类铸件 10.1 大型龙门铣床落地工作台 10.2 大型立式车床工作台 10.3 大型床身中段 10.4 大型底座 中国机械工业出版社精装16开定价：299元
铸钢件的制作方案
铸钢件的制作方案 一. 概述 xxX主体育场并非简单构筑物，其中的铸钢件要求尺寸精度高且加工制作难度大，其既为一件精密的机械零件，又是一件精美的艺术品。 在xxX主体育场铸钢件的设计、模型制造、铸造、加工及质检等过程中，始终贯彻下述原则：我们在设计、生产制作过程中，认真执行相关国家、行业及特定验收标准。严格控制每一生产过程，确保提供外型尺寸符合图纸要求；化学成分、机械性能达到设计要求；铸钢件内外质量满足检测要求的高品质铸钢件。 xxX主体育场铸钢件是集计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测量(CAM)及先进的铸造凝固模拟分析技术（CAE）为一体的高科技产品。 本内容详细介绍xxX主体育场铸钢件在设计、制作过程各个环节：难点及解决方案；铸钢件主要结构形式；制作工艺流程；铸钢件制作；质量控制；检验标准。 二. 关键点、难点及解决方案 （一）铸钢件的关键点 关键点：xxX主体育场铸钢件结构形式需要满足下列要求： 首先：铸钢件保证原设计的外部造型及整体受力要求。 其次：铸钢件保证尺寸精度及表面粗制度的设计要求。 最后：铸钢件内部结构符合铸造工艺的要求。 解决方案：针对以上铸钢件的关键点，利用三维造型软件、有限元受力分析软件、计算机凝固模拟分析软件相互协调，在原设计的基础上深化设计满足上述要求的铸钢件结构形式（铸钢件三维实体模型）。 （二）铸钢件的难点 难点：由于xxX主体育场铸钢件的特点种类多、数量多、分枝多，导致大量的模型制作工作量。如何解决模型制作在满足设计的结构形式的前提下保证工期的要求是本工程的难点。 解决方案：针对以上铸钢件的难点。利用三维造型软件。
球墨铸铁铸件的铸造过程及要点注意
球墨铸铁铸件的铸造过程及要点注意 1.铸铁—球墨铸铁国家标准(GB1348-2009) 2.生产工艺流程(电炉生产球墨铸铁件) 生铁――入炉熔炼――铁水加入合金球化\孕育处理――浇注型腔――打箱清理――热处理(如果需要的话) 3.定购信息。根据本规范定购材料应该包孕下列信息： (1)产品名称， (2)所需的球墨铸铁牌号; (3)要是需要，其它特殊性能; (4)是否需要不同数目的试样; (5)要是需要，需供给保证书; (6)要是需要，其它的交付物。 4.拉伸性能要求。 5.热处理。牌号60-40-18通常需要完全铁素体化退火。牌号120-90-02和100-70-03一般需要淬火回火或正火回火或等温热处理。其它牌号可以铸态或热处理状态交付。颠末淬火到马氏体再回沸热处理的球墨铸铁比相同硬度的铸态材料有低患上多的委顿强度。 6.实验试样。 (1)用来机加工成拉伸实验试样的单铸实验试块应该铸造成图1和图2指定的尺寸和形状。由图3所示的模具铸造的改良龙骨型铸锭可以替代1英寸的Y 型铸锭或1英寸的龙骨型铸锭。实验试样应该在由合适的型砂制成的敞口铸模中铸造，并且对于 0.5英寸(
12.5mm)和1英寸(25mm)尺寸的试样应该具有最小 1.5英寸(38mm)的铸模壁厚，对于3英寸尺寸的试样应该具有最小3英寸(75mm)的铸模壁厚。试样应该在铸模中冷却至出现黑色(接近482℃或更低)。代表铸件的试样铸锭的尺寸应该由购买方选择。要是购买方没有选择，则由生产商选择。⑵当根据本规范举行熔模铸造时，生产商可以用铸件的熔液在铸模中浇铸实验试样，或在与生产铸件相同的热环境下用同样类型的铸模零丁浇铸。实验试块应该由其代表的铸件同1个铸桶或熔炉中浇铸。 7.特殊要求。特殊要求，如硬度，化学成分，微观结构，压力密封性，X光不变性，磁粉尺寸检验和表面状态。 8.工艺，表面和外观。 (1)铸件应该是光滑的，无有害缺陷，并应该完全符合图纸或购买方供给的范例的尺寸要求。 (2)在后续需要机加工的地区范围，铸件不应该存在冷区。 9.化学要求。本规范划定化学成分服从机械性能。但购买方和生产商可以协商指定化学的要求。 10.实验和复验的数目。浇铸和实验的代表试块数目应该有生产商确定，错非与购买方有其它协议指定。 11.拉伸实验试样 12.检验责任。供应商可以施用本身或选择其它不论什么合适的检验机构举行本规范指定的性能检验，错非购买方不承认。购买方保留举行本标准指定的不论什么检验的权力，当该检验项目被以为保证供应商和服务符合前述的要求。 13.辨认标记。尺寸允许时，每1个铸件都应该用1个浮凸的数字来标记零件号或模型号。标记的位置应该如相关的图纸所示。 14.证明书。当购买方和供应方有文字表达协议时，应该有1个证明书以供给材料接受的基础。这应该包孕生产商实验报告的复印件或供应方的声明以证
球墨铸铁铸造工艺(1)
球墨铸铁铸造工艺 1、金属炉料的要求 各种入炉金属炉料必须明确成份，除回炉铁和废钢由炉前配料人员根据炉料状况确定外，螺纹钢不准加入球铁中。其余炉料必须具备化学成份化验单方可使用，同时应保证炉料、合金干燥。 防止有密闭容器混入炉料中。 所有炉料应按配料单过称。 球墨铸铁化学成分
球墨铸铁单铸试样力学性能( GB/T1348-1988)
3. 熔炼过程化学成分和机械性能控制范围：熔炼过程化学成分控制范围 3.1.2 球墨铸铁熔炼过程化学成分控制范围
机械性能控制范围符合、标准 配料：加料按（2200kg）根据材质和回炉料情况选择下表其中一种配比。（注 意：如果是其他增碳剂，则增碳剂加入量增加10%） 加料顺序： 200kg 新生铁或回炉料-1/3 增碳剂-废钢-1/3 增碳剂-废钢-1/3 增碳剂- 新生铁- 回炉料。 增碳剂不准一次加入. 防止棚料. 6 冶炼要求加料顺序：新生铁-废钢加满炉-增碳剂-废钢-回炉料。 熔化完毕，温度升到1380℃左右清除铁水表面的渣，取原铁水化学成分
根据成分标准加合金或其他原料调整化学成分。成份不合格不准出铁水 测温，根据铸件工艺要求要求确定出铁温度， 出铁水前扒渣干净。 小铸件要用吨包分包出铁或球化 7 球墨铸铁的孕育和球化处理 孕育剂选用75SiFe, 加入方法为随流加入。 球化处理材料的技术要求参见下表（有特殊要求的球化剂按专项规定）. 球铁处理方法 7.3.1 球化处理采取冲入法 7.3.2 将球化处理材料按球化剂-孕育剂（1/3 的硅铁粒）%增碳剂-聚渣剂- 铁板的顺序层状加入铁水包底的一边，每加入一种材料需扒平, 椿实。 7.3.3 铁水冲入位置应是放置合金等材料的另一边，防止铁水直接冲击合 金。先出2/3 铁水球化 7.3.4 球化反应结束后，再出余下的铁水1/3 。剩余2/3 Si75 孕育剂硅铁粒随在出剩余铁水均匀加入。孕育后必须搅拌铁水。
DIN EN 1563-2005铸造 球墨铸铁
Oktober 2005 DEUTSCHE NORM Normenausschuss Gie?ereiwesen (GINA) im DIN Preisgruppe 15 DIN Deutsches Institut für Normung e.V. ? Jede Art der Vervielf?ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 77.080.10 F^g 9648896 www.din.de X DIN EN 1563 Gie?ereiwesen – Gusseisen mit Kugelgraphit; Deutsche Fassung EN 1563:1997 + A1:2002 + A2:2005 Founding – Spheroidal graphite cast irons; German version EN 1563:1997 + A1:2002 + A2:2005Fonderie – Fonte à graphite sphéroidal; Version allemande EN 1563:1997 + A1:2002 + A2:2005 ? Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Ersatz für DIN EN 1563:2003-02 www.beuth.de Gesamtumfang 34 Seiten Klass.Nr: 51611 Q U E L L E : N O L I S (N o r m v o r A n w e n d u n g a u f A k t u a l i t ?t p r üf e n !/C h e c k s t a n d a r d f o r c u r r e n t i s s u e p r i o r t o u s a g e ) 标准分享网免费标准下载站https://www.wendangku.net/doc/ab9043978.html,
铸钢件生产工艺要求及质量标准
铸钢件生产工艺要求及质量标准 一、混砂工艺标准 （一）材料要求： 1、造型砂：符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂，原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于2%，原砂中的水份必须严格控制，且一般应进行烘干。 2、水玻璃：水玻璃模应根据铸件大小来确定。 （1）小砂型（芯）为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。 （2）中型砂型（芯）可选用M=2.3—2.6的水玻璃。 （3）生产周期长的大型砂型（芯）选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。 （二）混制比例（质量分数%） 造型砂/水玻璃=100：6～8 （三）混制时间：一般情况下混制5分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。 （四）混制后要求：混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。 二、造型工艺要点： （一）基本原则： 1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。
2、大平面应放在下面。 3、薄壁部分应放在下面。 4、厚大部分应放在上面。 5、应尽量减少砂芯的数量。 6、应尽量采用平直的分型面。 （二）基本要求： 1、木模：要求轮廓完整，无裂纹、无破损、无残缺，表面光洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求，并经常进行尺寸校验。 2、砂箱：砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定，大、中型砂箱应焊接箱筋。 3、浇注系统：根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。 （1）浇注系统设置基本原则：浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度。 （2）内浇道位置的注意事项。 1）内浇道不应设在铸件重要部位。 2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短。 3）应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。 4）应使金属液能均匀分散，快速地充满型腔。 5）不要正对铸型中的冷铁和芯撑。 4、冒口 （1）冒口设置基本原则：
球墨铸铁轴承盖铸造工艺设计
毕业设计（论文） 题目：球墨铸铁轴承盖铸造工艺设计 学生：王XX 指导老师：XXX 系别：材料科学与工程系 专业：材料科学与工程 班级： 学号： 2010年6月
本科毕业设计(论文)作者承诺保证书 本人郑重承诺：本篇毕业设计(论文)的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。 学生签名： 年月日 福建工程学院本科毕业设计(论文)指导教师承诺保证书 本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核，该同学的毕业设计（论文）中未发现弄虚作假、抄袭的现象，本人愿承担指导教师的相关责任。 指导教师签名： 年月日
目录摘要I AbstractII 第一章绪论1 1.1铸造的定义1 1.2铸造行业的现状1 1.3铸造的发展趋势1 第二章轴承盖的工艺结构分析3 2.1铸件壁的合理结构3 2.1.1铸件的最小壁厚3 2.1.2铸件的临界壁厚3 2.1.3铸件壁的联接3 2.2铸件加强肋3 2.3铸件的结构圆角4 2.4避免水平方向出现较大平面4 2.5利于补缩和实现顺序凝固4 第三章轴承盖整个铸造设计流程5 3.1造型材料的选择5 3.1.1造型材料的定义5 3.1.2造型材料的分类及其特点5 3.1.3造型材料的选择6 3.2铸件浇注位置的选择7 3.3分型面的选择8 3.4 砂芯设计10 3.4.1砂芯分块10 3.4.2芯头设计10 3.5铸造工艺设计12 3.5.1铸件机械加工余量12 3.5.2机械加工余量13 3.5.3铸造斜度14 3.5.4铸件收缩率14 3.5.5最小铸出孔和槽15 3.5.6分型负数16 3.6浇注系统设计17 3.6.1浇口杯选择17 3.6.2浇注系统类型17 3.6.3浇注系统的尺寸计算18 3.6.4冒口的选择20 3.7合箱20 第四章结论22 4.1结论22 4.2 研究方向和展望22 致谢23 参考文献24
铸钢件生产工艺技术
铸钢件生产工艺技术 铸钢件是用铸造方法获得的金属物件，即把熔炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先预备好的铸型中，冷却后经落砂、清理(见铸件清理)和后处理(见铸件后处理)，所得到的具有一定外形，尺寸和性能的物件。对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。铸钢件的产量仅次于铸铁，约占铸件总产量的15%。 一、按照化学成分，铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。 1、碳素铸钢一般的，低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差，仅用于制造电机零件或渗碳零件；中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。 2、合金铸钢根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。 1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。 2）高合金铸钢，具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。 二、铸钢的铸造工艺特点铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施： 1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；大型、
球墨铸铁曲轴铸造工艺
球墨铸铁曲轴的铸造与发展 1、前言 曲轴是汽车发动机的关键部件之一，其性能好坏直接影响汽车的寿命。曲轴工作时承受着大负荷和不断变化的弯矩及扭矩作用，常见的失效形式为弯曲疲劳断裂及轴颈磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性和疲劳强度以及良好的耐磨性能。随着球墨铸铁技术的发展，其性能也在不断提高，优质廉价的球铁已成为制造曲轴的重要材料之一。 自1947年球墨铸铁发明以来，经过不长时间的努力，其抗拉强度提高到了600~900MPa，接近或超过了碳素钢的水平。与锻钢材料比较，球墨铸铁曲轴既有制造简便、成本低廉，又有吸震、耐磨、对表面裂纹不敏感等锻钢材料所不具备的优良特性，因而球墨铸铁具备了代替锻钢制造曲轴的可能性。 20世纪50年代后期，国内南京汽车制造厂率先批量生产跃进牌汽车球铁曲轴。60年代，二汽首先成为国内按照球铁曲轴生产工艺进行设计和投产的汽车厂。到了70、80年代，中小型柴油机在我国迅速发展，由于球铁制造和经济方面的优势，大多数中小型柴油机都采用球铁曲轴，极大地推动了我国球铁曲轴的应用与发展，出现了一批球铁曲轴专业生产厂。近十多年在汽车工业的快速发展过程中，又新建了一批现代化的球铁曲轴生产厂（或分厂、车间），球铁曲轴在国内得到了普遍应用。 国外球铁曲轴的应用也十分广泛，早在上世纪50 年代，国外就开始将球墨铸铁应用于曲轴的生产，如美国的福特公司首先应用，美国克莱斯勒公司、瑞士的GF公司、法国的雷诺和雪铁龙公司、意大利的菲亚特公司、罗马尼亚的布拉索夫汽车厂等先后成功地将球墨铸铁应用于曲轴的生产。在德国，排气量2000ml 以下的柴油机中球铁曲轴占50%，排气量1500ml 以下的汽油机中球铁曲轴占80%；在美国汽车行业中，球铁曲轴占80%。由于制造技术和经济上的优势，球铁曲轴在汽车工业中广泛应用的总体状况今后不会发生太大的变化。 2、球铁曲轴的熔炼 对于球铁的熔炼，国内外采用冲天炉,工频炉双联熔炼的较多。铁液一般要经过脱硫处理，铁液脱硫方式现在多采用多孔塞脱硫方法，即吹N2气加入CaC2或复合脱硫剂搅拌脱硫。脱硫的稳定性对于熔炼曲轴铁液具有重要意义，如采用感应电炉熔炼可以更好地控制合金成分范围，稳定球化，易于保证铁液质量。 球化处理是球铁曲轴生产的重要环节，石墨的形态不仅影响曲轴本体强度性能，而且会影响到曲轴疲劳强度与抗冲击性能。球化剂的选用对于球化处理结果具有重要意义。 国内球化剂主要采用稀土镁硅铁复合球化剂。 稀土具有较好的脱硫及平衡微量元素有害倾向的作用，净化铁液，稳定生产，但起主导球化作用的仍然是镁。鉴于国内铸造厂脱硫水平的提高，球化剂有向低稀土方向发展的趋势。另外，可根据铸态基体组织的需要，使用含Ca、Ba、Bi、Sb 等元素的复合球化剂。 球化时采用哪种球化工艺，主要考虑吸收率的高低、反应是否平稳。国外很多工厂采用盖包冲入法,其优点是吸收率较高，烟尘少，投资小，适应面广泛。国内采用的更多为冲入法球化处理工艺，Mg的吸收率偏低（通常30%~50%）。喂丝法球化是最近发展起来的一种球化新工艺，其优点是反应平稳、温度损失少，正在逐步推广。 孕育处理是球化后的铁液必不可少的工序。目前，国内普遍采用含硅75%的硅铁合金，国外球铁孕育剂较多地应用硅铁/锆、硅铁/锰/锆及含钙、钡的复合孕育剂，其中锆能延迟衰退
我国铸铁铸造业当前发展状况及趋势
我国铸铁铸造业当前发展状况及趋势 20世纪80年代初，铸铁材料发展进入了顶峰期，随后，世界的铸铁产量便出现急剧递减，然而铸铁仍是当今金属材料中应用最为广泛的基础材料，在铸造合金材料中占有重要地位。 由于受能源、劳动力价格和环境因素的影响，西方工业发达国家的铸件产量将会逐渐减少，转而向发展中国家采购一般铸件，但同时又会向发展中国家出口高附加值、高技术含量的优质铸件。当前，世界经济全球化进程的加速为我国铸造业的发展提供了机遇，国际和国内市场对我国铸件的需求呈持续增长的趋势。与此同时，铸铁作为一种传统的金属材料，在其质量、性能和价格等方面正面临着严酷的挑战。抓紧我国铸铁铸造业的结构调整和技术改造；努力提高铸件质量档次，提高和理环境污染的水平，实现铸铁材料的高附加值化是应付未来更加激烈的市场竞争，满足用户多样化需求的主要对策。 一、我国铸铁的生产水平及差距 1．铸造工艺材料及辅料 我国铸造工艺材料如原砂、粘土、煤粉、粘结剂和涂料在品种、性能、质量等方面与工业先进国家之间的差距极大，以致我国的铸件尺寸精度和表面粗糙度比国外差一到两个等级，铸件表面缺陷造成的废品率比国外高几倍。铸造用工艺原料的标准化、系列化和商品化仍是一个亟待解决的问题。 2．铸造工艺过程及铸件质量的检测与控制 我国在铸造工艺过程和铸件质量的检测与控制方面与工业先进国家还存在比较大的差距，主要反映在以下方面：
①铸造工艺过程的检测。 ②铸造工艺过程的优化和控制。 ③铸件质量的检测。而上述检测和控制手段的完善是提升我国铸铁铸造生产水平的一个主要内容。 3．铸造工艺装备 对于铸造生产，国外广泛采用流水线大量生产；高压造型、射压造型、静压造型和气冲造型；造芯全部用壳芯和冷、热芯盒工艺。国内除汽车等行业中少数厂家采用半自动、自动化流水线大量生产外，多数厂家仍采用较落后的铸造工艺装备。 二、铸铁熔炼技术 1．冲天炉技术 冲天炉居铸铁熔炼设备之首，至今仍担负着80％以上铸铁件的熔炼任务。70年代以后，符合我国特点的炉型和熔炼技术已逐渐完善和成熟，形成了独具特色的多排小风口和两排大间距冲天炉系列。在操作技术上，从一度追求低焦耗到重视铁液质量，进而讲求提高技术、经济、劳动卫个和环境保护的综合指标，逐步开发应用了从炉料处理、修炉、烘炉到配加料、鼓风。炉况控制、铁液检验等全过程的操作技术。在较短的历程中，我们在冲天炉理论研究、炉子结构、修炉材料、送风系统、热能利用、强化底作燃烧、炉内气氛调整控制、铁液炉前检验、消烟除尘、非焦炭化铁、配料及熔炼过程计算机优化控制等诸多方自都取得了可喜的成绩。 冲火炉的发展是围绕着提高性能和生产率，降低消耗，改善操作，减少污染进行的。冲天炉性能主要体现在炭的燃烧、炉料的加热和冶金过程三方面。随着铸铁生产批量的扩大和对铸造生
大型铸钢件工艺
大型铸钢件工艺设计的关键技术 武汉钢铁重工集团铸钢车间孙凡 摘要：简要介绍大型铸钢件的铸造工艺设计的铸件的工艺性分析、铸造工艺方案选择、铸造工艺参数的选定、铸件成形的控制、铸件的热处理技术、铸造工艺装备的设计、铸件的后处理技术及计算机数值模拟技术等关键技术。 1 零件的工艺性研究 铸造工艺设计时，首先要仔细地阅读和研究铸件的制造或采购技术条件、质量要求。如探伤要求，表面质量要求，机械性能要求，特殊热处理要求等，其次，要研究零件的结构特点，如质量要求高的表面或主要的加工面，主要的尺寸公差要求等，再次，研究材料化学成分，特别是铸造合金中含碳量，合金元素含量作用和机理。这些对下一步的工艺设计有直接影响。需格外重视，做好零件的工艺性研究，能为工艺设计奠定良好的开端。 1.1 材料的工艺性分析 在大型铸件的制造中，材料的物理性能和机械性能，对工艺参数的选定、浇冒口和冷铁设置、热处理技术、铸件的后处理技术等都有重大影响。深入了解铸造合金中含碳量，合金元素含量对铸态组织形态的影响，对力学性能的影响，了解材料的凝固方式，收缩倾向，冒口补缩效果，了解材料的热导率，热应力倾向等，对工艺设计有重要意义。 在砂型条件下，随着合金中碳的质量分数量增加，结晶温度范围扩大。低碳钢为逐层凝固方式，中碳钢为中间凝固方式，高碳钢为体积凝固方式凝固，但改变冷却条件，可以改变结晶温度范围，从而改变合金的凝固方式。由于凝固方式的不同，窄结晶温度范围的合金，容易形成细小的晶粒组织，补缩性好，热烈倾向小；反之，宽结晶温度范围的合金，容易形成粗大的晶粒组织，补缩性差，热烈倾向大。因此，高碳钢的厚大部位，要采取强制冷却工艺缩小结晶温度范围，改善晶粒组织。合金中的碳、锰、铬等元素的含量增加，可以提高强度，提高淬透性，却降低导热性，直接影响铸件各部位冷却、加热的温度差，因此，合金钢较容易造成高的残余应力。工艺上要减少各部位浇注后冷却、热处理加热的温度差。合金在相变时，各种组织组成相的比体积不同，会产生相变应力，其中，马氏体的比体积最大，马氏体相变最容易产生较大的相变应力。碳、锰、铬等淬透性元素含量高的合金钢，冷割冒口时极易产生裂纹，原因就是导热性差热应力大，产生马氏体转变导致相变应力大，必须热割冒口， 1.2 铸件结构的工艺性分析 对于需要铸造的零件，必须检查它的结构是否符合铸造工艺的基本要求。因为有时对铸件的结构，作很小的改动，并不影响铸件的使用性能, 但却大大地简化了铸造工艺，有利于提高铸件质量。在铸造生产中, 对铸件结构的基本要求有以下几点：铸件的壁厚应大于铸件允许的最小壁厚，以免产生浇不足等缺陷。
第四节 球墨铸铁的铸造性能与铸造工艺特点
第四节球墨铸铁的铸造性能与铸造工艺特点 由于碳硅含量较高，球墨铸铁与灰铸铁一样具有良好的流动性和自补缩能力。但是由于炉前处理工艺及凝固过程的不同，球墨铸铁与灰铸铁相比在铸造性能上又有很大的差别，因而其铸造工艺也不尽相同。 一、球墨铸铁的流动性与浇注工艺 球化处理过程中球化剂的加入，一方面使铁液的温度降低，另一方面镁、稀土等元素在浇包及浇注系统中形成夹渣。因此，经过球化处理后铁液的流动性下降。同时，如果这些夹渣进入型腔，将会造成夹杂、针孔、铸件表面粗糙等铸造缺陷。 为解决上述问题，球墨铸铁在铸造工艺上须注意以下问题： （1）一定要将浇包中铁液表面的浮渣扒干净，?最好使用茶壶嘴浇包。 （2）严格控制镁的残留量，最好在0.06%以下。 （3）浇注系统要有足够的尺寸，以保证铁液能做尽快充满型腔，并尽可能不出现紊流。 （4）采用半封闭式浇注系统，根据美国铸造学会推荐的数据，直浇道、横浇道与内浇道的比例为4：8：3。 （5）内浇口尽可能开在铸型的底部。 （6）如果在浇注系统中安放过滤网会有助于排除夹渣。 （7）适当提高浇注温度以提高铁液的充型能力并避免出现碳化物。对于用稀土处理的铁液，其浇注温度可参阅我国有关手册。对于用镁处理的铁液，根据美国铸造学会推荐的数据，当铸件壁厚为25mm时，浇注温度不低于1315℃；当铸件壁厚为6mm时,浇注温度不低于1425℃。 二、球墨铸铁的凝固特性与补缩工艺特点 球墨铸铁与灰铸铁相比在凝固特性上有很大的不同，主要表现在以下方面： （1）球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。灰铸铁共晶凝固时，片状石墨的端部始终与铁液接触，因而共晶凝固过程进行较快。球墨铸铁由于石墨球在长大后期被奥氏体壳包围，其长大需要通过碳原子的扩散进行，因而凝固过程进行较慢，以至于要求在更大的过冷度下通过在
灰铸铁的铸造工艺
灰铸铁的铸造工艺-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
灰铸铁的铸造工艺 铸造业就说“三好”即：好铁水、好型砂、好工艺。铸造工艺在铸件的制造上是和铁水、型砂并列的而做出铸件，铸造工艺是研究决定其流入的路径、方法的技术。 铸型分为： 浇口：把铁水从铁水包注入铸型的入口。往往为使浇注量均匀，除去铁水中的夹杂物，设有集渣浇 横浇道：指铁水从直浇道向型腔流道的水平部分。 内浇口：指铁水从横浇道进入型腔的部位。铸造俗语叫“堰”，是工艺上的重要部分。 出气孔：是随着铁水的充型把型腔内部的空气向外排放的孔道，如果型砂的透气性合适，一般是没 冒口：是把铁水中的夹杂物和铸型中的杂物向外排出口，但是由于铸件冷却收缩造成体积不足起补 铸造工艺的基本要点 铸造工艺是为了使浇注顺利进行，得到良好铸件的技术，平稳且快是加山延太郎博士的名言，即（1）关于铸型的上下：铸件的切削加工面尽量在下箱里，因下部产生缩孔少，材质致密。（2）浇注方式：有从铸件的上部浇入的顶注式和从下部、中部浇注的底注式。顶注式铸型容易（3）内浇口的位置：由于流入型腔内的铁水急速冷却成固体，如果在厚壁部分开内浇口铁水进浇口的数量、形状而决定其位置。 （4）内浇口的种类： 主要为三角内浇口和梯形内浇口。三角内浇口容易做，梯形内浇口能防止渣子混入铸型。（5）直浇口、横浇口、内浇口的断面积比。 按西德R·LEHMANN博士的意见，直浇口为A，横浇口为B，内浇口为C时，A ∶B ∶C＝3.6 ∶4.0 ∶虽然关于这个比例是否妥当，有各种不同意见，但说明一下这个比例的思路是：首先铁水通过3间稍长，这期间比重轻的夹杂物可以上浮，就不能从内浇口进入铸件内部。这就是这种比例的要点 浇注系统的设计 浇注系统设计上的一个要点
论高品质球墨铸铁的熔炼技术
论高品质球墨铸铁的熔炼技术 高品质球墨铸铁的熔炼技术是提高球墨铸铁综合性能的重要技术手段，通过高品质球墨铸铁的熔炼技术可获得高的强度、塑性、韧性、耐磨性和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀等。本文针对高品质球墨铸铁熔炼技术要点进行了简要的分析和探讨。 标签：高品质;球墨铸铁;生产;熔炼技术 当今，我国是全球生产铸铁的第一大国，铸件产量是全球总产量的25%。近些年以来，一直保持着迅速增长的态势。然而，我国球墨铸铁的应用比重跟发达国家还面临着一些差距，应用高品质的球墨铸铁还具备比较大的空间。高品质球墨铸铁的优势是化学成分稳定、石墨形态良好、力学性能优异、基体组织适宜。球墨铸铁的熔炼水平会严重地影响到其性能，从一定程度上来讲，球墨铸铁的熔炼技术是球墨铸件生产能力的体现。 1 高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术 球墨铸铁铁液的基本要求是高温低硫，国内外一般是借助冲天炉、中频炉、感应炉的联合来熔炼铁液。应用热风除尘冲天炉能够使熔炼铁液的效率大大提高，而应用感应电炉能够有效地控制合金的成分，从而确保稳定的球化。 在国内的大型铸造企业当中，经常应用双联熔炼工艺。然而，在多样性浇注的铸件牌号上，规模较大的冲天炉对铁液成分缺少较强的调整能力。并且，我国的冲天炉在熔炼的过程当中，由于熔炼温度比较低以及焦铁比间存在比较大的差异性，这会制约铁液的质量以及成分构成。通过采用中频感应炉的工艺技术可以使熔炼操作简便，工艺灵活调整，且铁液的质量较高，熔化效率也优于冲天炉，故在中小规模的铸造企业中广泛应用。 在球墨铸铁生产当中，一个关键的生产指标是石墨的形态，石墨的形态跟铸件的抗冲击性和强度性能存在非常紧密的关系。而熔炼球墨铸铁中一个重要的技术是球化处理，选用的球化剂和球化方式会严重地制约到处理的结果。当今，我国大都应用稀土镁硅铁复合剂作为球化剂，其中镁的功能是主导球化。在我国铸造企业日益提升脱硫能力的影响下，球化剂的发展方向是低稀土。另外，结合铸件形态的组织要求，能够选用含有锑、钙、钡的球化剂。在选用球化工艺的过程中，主要的兼顾要素是反应平稳性和吸收率。国外企业大都应用盖包冲入法，该方法的特点是适用面广、吸收率高、烟尘少。我国大都应用冲入法球化处理技术。另外还有喂丝法球化工艺，这种工艺损失的温度少，反应十分稳定，且逐步地获得了应用与推广。 2 原材料对球墨铸件性能产生的影响 我国常用的铸铁件原材料是铸造生铁。其中，生铁中的石墨形态、微量元素、
锻钢和球墨铸铁曲轴的疲劳性能
锻钢和球墨铸铁曲轴的疲劳性能 乔纳森威廉姆斯和阿里法特米 托莱多大学 摘要 疲劳是内燃机中的曲轴失效的主要原因。循环加载和在曲柄销圆角的应力集中是不可避免的，并可能导致疲劳破坏。本研究的目的是比较的锻钢和球墨铸铁曲轴疲劳行为一一缸发动机以及确定是否曲轴的疲劳寿命是疲劳寿命预测的准确估计。单调拉伸试验以及应变控制疲劳试验用试样加工曲轴获得单调和循环变形行为和两种材料的疲劳性能研究。锻钢具有较高的拉伸强度比球墨铸铁更好的疲劳性能。夏比V型缺口冲击试验用试样加工曲轴的获得和比较材料的冲击韧性进行。锻钢无论在何种温度下的T-L和T-L方向的冲击韧性都要比球墨铸铁更好。负载控制部件的疲劳试验，采用锻钢和球墨铸铁曲轴进行。对于一个给定的弯矩调幅，锻钢曲轴有六个因素（6）比球墨铸铁曲轴寿命更长。曲轴的有限元分析，使用类似于组件试验边界条件下进行的。从试样的疲劳性能进行了曲轴的寿命预测。基于S-N预测的结果接近基于为锻钢和铸铁曲轴组件测试的结果。所以S-N的预测是非常接近的实际从锻钢构件测试的结果，但是铸铁曲轴不太精确的。 介绍 内燃机曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。用来驱动曲轴用于汽车或其它装置。曲轴具有很宽的范围从一小缸割草机引擎应用到非常大的多缸柴油机。 曲轴的一个组成部分，目的是持续直至报废的发动机或车辆。作为一个高速度，旋转构件，其使用寿命有数百万，甚至数十亿的重复的负载周期。因此，曲轴通常被设计为无限的生命。 延森（1）在他的一个V-8汽车曲轴惯性和天然气发动机的载荷作用下的弯曲和扭转的形式创建一个多轴应力情况的研究表明。这样做是通过应变计测量应用到曲轴的弯曲和扭转。只有最大的扭转和弯曲力矩被认为和测试通过最大主应力理论的一个恒定幅度的弯曲试验。谐振式弯曲试验是在曲轴的部分进行的。采用S-N方法确定了曲轴的疲劳寿命。 存在应力集中或缺口，在曲轴是不可避免的。在曲轴上有直径变化的地方，存在应力集中可能会导致疲劳失效。鱼片是用来降低应力集中程度。延森确定了曲柄销上的曲轴圆角最关键的位置。在曲轴圆角滚压往往是为了在成分诱导的残余压应力，它可以帮助弥补缺口的影响。残余应力对曲轴疲劳的影响是由简等人的分析。（2）。本研究还采用谐振的弯曲试验，
铸钢件常见铸造缺陷及预防措施
铸钢件常见铸造缺陷及预防措施 铸钢件在生产过程中经常会发生各种不同的铸造缺陷，如何预防这些缺陷，一直是铸件生产厂家关注的问题。本文主要介绍了笔者在这方面的一些认识和实践经验。 我车间主要采用传统湿型砂铸造工艺生产铸钢件，在长期的生产中，发现铸钢件主要出现以下铸造缺陷，砂眼，粘砂，气孔，缩孔，夹砂结疤，胀砂等等。 1.砂眼及其预防措施 砂眼缺陷处内部或表面有充塞着型（芯）砂的小孔，砂眼是一种常见的铸造缺陷，往往导致铸件报废。砂眼是由于金属液从砂型型腔表面冲下来的砂粒（块），或者在造型，合箱操作中落人型腔中的砂粒（块）来不及浮入浇冒系统，留在铸件内部或表面而造成的。 砂眼的预防措施： 1.1严格控制型砂性能，提高砂型芯的表面强度和紧实度，减少毛刺和锐角，减少冲砂。 1.2合箱前把型腔和砂芯表面的浮砂处理干净，平稳合箱，如果是明冒口或贯通出气眼，应避免散砂从中掉人型腔，合箱后要尽快浇注。 1.3设置正确合理的浇冒系统，避免金属液对型壁和砂芯的冲刷力过大。 1.4浇口杯表面要光滑，不能有浮砂。 2.粘砂及其预防措施 在铸件表面上，全部或部分覆盖着一层金属（或金属氧化物）与砂（或涂料）的混（化）合物或一层烧结构的型砂，致使铸件表面粗糙，难于清理。粘砂多发生在型、芯表面受热作用强烈的部位，分机械粘砂和化学粘砂两种。机械粘砂是由金属液渗入铸型表面的微孔中形成的，当渗入深度小于砂粒半径时，铸件不形成粘砂，只是表面粗糙，当渗入深度大于砂粒半径时，就形成机械粘砂，化学粘砂是金属氧化物和造型材料相互进行化学作用的产物，与铸件牢固地结合在一起而形成的。 粘砂的预防措施： 2.1选用耐火度高的砂，以提高型砂，芯砂的耐火度，原砂的SiO2含量在96%（质量分数）以上，而且砂粒应对粗些。铸钢件的浇注温度越高，壁厚越厚，对原砂中SiO2含量的要求越高。
铸钢件生产中清理环节的注意事项和要求
铸钢件生产中清理环节的注意事项和要求 一般情况下，铸钢件生产工艺流程可分为混砂工艺、造型工艺、钢液的熔炼工艺、浇注工艺、铸钢件清理、铸钢件退火热处理、铸钢件质量验收标准七个环节，每个环节在铸钢件生产整个流程中都意义重大，企业应该积极督促员工按照各个环节的要求和标准执行操作，力保万无一失。 铸钢件清理环节是继浇注工艺后的一个环节，其在整个工艺流程中虽然并非技术要求最高、难度最大的环节，但是是不可或缺的步骤，企业应该重视并严格按照标准要求员工做到落实。 铸钢件清理注意事项及其要求： 铸钢件在未完全凝固前，不能搬动铸件，也不准在600℃以上喷水强冷。铸件一般经自然冷却2-3小时后进行清件。 （一）工作流程 清理铸件表面、型腔废砂→气割铸件浇口、冒口、毛刺→再次清理铸件残砂→焊补铸件→打磨铸件→质量验收 （二）操作方法及质量标准 1、准备工作
按照要求佩戴好劳保用品，并对工作环境进行安全确认；准备好所用机器设备和工具，并认真检查，确保机器设备、工具完好，能正常、安全运行和使用。 2、正常操作 （1）利用风镐或水清砂机进行铸件废砂清理。 （2）铸件废砂清理完毕，按照《气割安全技术操作规程》操作割枪，切割铸件浇口、冒口、飞边、毛刺。 （3）铸件切割完毕，符合要求。按照《电焊工安全技术操作规程》操作电焊机，对铸件残缺部位进行焊补，确保铸件完整。 （4）焊补完毕，复合工艺要求。利用砂轮机对铸件切割、焊补等部位进行打磨处理，保证切割部位和焊补部位光洁、平整。 （5）打磨完毕，进行验收，准备热处理 以上是铸钢件生产中清理环节的注意事项和要求，由于铸钢件清理紧随浇注环节之后，清理前一定要等铸钢件完全凝固并且要冷却2-3小时后方可进行，降低清理中员工高温受伤风险和铸件未完全凝固带来的铸钢件缺陷风险。
曲轴及制造技术
曲轴及制造技术 曲轴是汽车发动机的关键部件之一，其性能好坏直接影响汽车的寿命。曲轴工作时承受着大负荷和不断变化的弯矩及扭矩作用，常见的失效形式为弯曲疲劳断裂及轴颈磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性和疲劳强度以及良好的耐磨性能。 1曲轴的工作原理： 曲轴是发动机中最典型、最重要的零件之一，其功用是将活塞连杆传递来的气体压力转变为转矩，作为动力而输出做功，驱动器他工作机构，并带动内燃机辅助装备工作。 发动机主要受力零件曲轴其疲劳破坏最常见的是金属疲劳破坏，即弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏，前者的发生概率大于后者。弯曲疲劳裂纹首先产生在连杆轴颈（曲柄销）或主轴颈圆角处，然后向曲柄臂发展。扭转疲劳裂纹产生于加工不良的油孔或圆角处，然后向与轴线成方向发展。金属疲劳破坏是由于随时间周期性变化的变应力作用的结果。曲轴破坏的统计分析表明，80%左右是弯曲疲劳产生的。 2曲轴制造工艺： 目前车用发动机曲轴材质有球墨铸铁和钢两类。由于球墨铸铁的切削性能良好，可获得较理想的结构形状，并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。球墨铸铁曲轴成本只有调质钢曲轴成本的1/3 左右，所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。统计资料表明，车用发动机曲轴采用球墨铸铁材质的比例在美国为90%，英国为85%，日本为60%，此外，德国、比利时等国家也已经大批量采用。国内采用球墨铸铁曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴85%以上采用球墨铸铁，功率在160kW 以上的发动机曲轴多采用锻钢曲轴。 3曲轴制造技术： 3.1球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术 球墨铸铁曲轴的生产继QT800-2、QT900-2 等几种牌号后，广西玉柴等经过攻关已能稳定生产QT800-6 牌号的曲轴，为曲轴“以铁代钢”奠定了基础。 （1）熔炼 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。 目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。 （2）造型
灰铸铁的铸造工艺
灰铸铁的铸造工艺 铸造业就说“三好”即： 好铁水、好型砂、好工艺。铸造工艺在铸件的制造上是和铁水、型砂并列的三大要素之一，若轻视它，绝对做不出好铸件。在砂型中用模型做出铸型，使铁水流入型腔而做出铸件，铸造工艺是研究决定其流入的路径、方法的技术。 铸型分为： 浇口： 把铁水从铁水包注入铸型的入口。往往为使浇注量均匀，除去铁水中的夹杂物，设有集渣浇口杯。浇口杯下是直浇道。 横浇道： 指铁水从直浇道向型腔流道的水平部分。 内浇口： 指铁水从横浇道进入型腔的部位。铸造俗语叫“堰”，是工艺上的重要部分。 出气孔： 是随着铁水的充型把型腔内部的空气向外排放的孔道，如果型砂的透气性合适，一般是没有必要的。 冒口： 是把铁水中的夹杂物和铸型中的杂物向外排出口，但是由于铸件冷却收缩造成体积不足起补缩作用时叫补缩冒口，这种冒口粗大。 铸造工艺的基本要点
铸造工艺是为了使浇注顺利进行，得到良好铸件的技术，平稳且快是加山延太郎博士的名言，即浇注时间应尽量短，而且在型腔内部又不产生紊乱那样去浇注，其要点如下。 （1）关于铸型的上下： 铸件的切削加工面尽量在下箱里，因下部产生缩孔少，材质致密。 （2）浇注方式： 有从铸件的上部浇入的顶注式和从下部、中部浇注的底注式。 顶注式铸型容易产生冲砂而不怎么使用。 （3）内浇口的位置： 由于流入型腔内的铁水急速冷却成固体，如果在厚壁部分开内浇口铁水进不到薄壁部分，在大铸件时，内浇口若小了通过的铁水就快，内浇口附近要冲砂。要考虑内浇口的数量、形状而决定其位置。 （4）内浇口的种类： 主要为三角内浇口和梯形内浇口。三角内浇口容易做，梯形内浇口能防止渣子混入铸型。 （5）直浇口、横浇口、内浇口的断面积比。 按西德R·LEHMANN博士的意见，直浇口为A，横浇口为B，内浇口为C 时，A∶B∶C＝ 3.6∶ 4.0∶ 2.0。 虽然关于这个比例是否妥当，有各种不同意见，但说明一下这个比例的思路是：