随着铸造行业的不断兴起,用于铸造的铸件的要求也越来越高。现在主要用于铸造的铸件为球墨铸件,耐热耐磨铸件,灰铸铁件等。河铸重工是一家视质量为生命,重合同讲信誉的大型企业。钢锭模产品是河铸主打产品,现在生产钢锭模所用的合金铸件主要有三种;灰铸铁铸件,球墨铸铁铸件,耐热耐磨铸件和铸钢件。但是每种铸件的结构不同性能也就不同。主要有特种钢锭成型、机床、风力发电、船舶、采矿机械、石油机械、泵阀、五金工具等行业。
首先从性能来讲:灰铸铁件流动性好,提收缩和线收缩小,缺口敏感性小,综合力学性能低,抗压强度比抗拉强度高3-4倍吸振性好,比钢约大10倍,弹性模量较低。球墨铸铁件,流动性和线收缩和灰铸铁相同,体收缩及形成内应力倾向比灰铸铁大,易产生缩孔和裂纹,强度塑性弹模量均比灰铸铁大,抗磨性好,吸振能力比灰铸铁差。钢铸件流动性差,体收缩和线收缩都较大,综合力学性能高,抗压和抗拉强度相等,吸振动性差,缺口敏感性大,低碳钢的焊接性能好。
结构特点:灰铸铁件的结构是灰铸铁件的壁厚不易太薄边角处应适当加厚,防止出现白口组织,是该处既硬又脆难于加工,灰铸铁的力学性能对壁厚的敏感性极度显著,因此不易采用增加壁厚的方法来提高铸件的承载力,而可以通过采用合理的截面形状来达到即消除厚实截面又提高承载力的目的,灰铸铁几乎没有塑性,产生变形后不能像钢铸件那样进行矫正,因此在设计灰铸铁件时尽量按同时凝固的原则和采用对称结构,能自由收缩的结构进行结构与壁厚设计以防止铸件产生变形和裂纹。
球墨铸铁件的结构是球墨铸铁以体积的形式进行凝固,而且共晶石墨是在奥氏体包围下以共晶团形式长大的,相邻共晶团的体积长大趋于将它们的中心距挤的很开,使期间的空洞扩大,因而补缩性很差,产生分散缩孔的倾向性大,球墨铸铁的弹性模量较灰铸铁的高,残余应力大。加上相变应力往往使其韧性降低很多,因此壁厚不均的球墨铸铁件易产生裂纹。
球墨铸件耐热和机械冲击、或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化,球球墨铸件现有许多牌号,提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。
球墨铸件除含铁元素外,还有如下化学元素:含碳量为3.0~4.0%;含硅量为1.8~3.2%;含锰、磷、硫总量不超过3.0%;适量的稀土、镁等球化元素。
钢铸件的结构特点是,铸件的小壁厚应比灰铸铁件的厚,不宜设计结构复杂的铸件,铸件的内应力大,易弯曲变形,结构上应尽量减少热节点,并创造顺序凝固的条件,连接壁的圆角和不铸铁件大,可将复杂的铸件;设计成铸焊结构以利于铸造生产。
耐热铸件的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。耐热铸件中的片状石墨对基体的割裂严重,在石墨尖角处易造成应力集中,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,但抗压强度与钢相当,也是常用铸铁件中力学性能差的铸铁。同时,基体组织对灰铸铁的力学性能也有的影响,铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大,强度和硬度低,故应用较少;珠光体基体灰铸铁的石墨片细小,有较高的强度和硬度,主要用来制造较重要铸件;铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大,性能不如珠光体灰铸铁、铸件箱体、铸铁耐热板。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
耐热耐磨铸件可在理想位置设置合理形状的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷,使得传统铸造方法不能生产的类似正、反T型槽等部件。可直接铸造成型,大大降低了生产成本,而且铸件精度接近精密铸造件.耐热耐磨铸件完善的铸造生产检测体系,原材料配方、铸造工艺、热处理等方面的丰富经验,同时采用的干砂实型负压(消失模)绿色铸造工艺,更有利于液体金属的充型和补缩,提高了铸件的组织致密度耐热耐磨铸件可直接铸造成型,大大降低了生产成本,而且铸件精度接近精密铸造件;是理想的铸造材质。