影响缸体用灰铸铁加工性能的因素

影响缸体用灰铸铁加工性能的因素

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摘要:文中主要讲述了缸体用灰铸铁加工性能有关的内容。从碳、合金、微量元素、工艺四个方面对其进行了论述。在文章最后对整篇文章进行了概括,希望能够推动灰铸铁加工的发展。

关键词:缸体元素灰铸铁加工性能

在我国经济不断发展的背景下,我国在发展技术方面采用了与外国企业相结合的方法,因此,国外一些企业相继对缸体用灰铸铁展开了研究,并取得了与我国缸体用灰铸铁各项性能均相符的研究成果,但我国在对缸体用灰铸铁进行加工时,会出现较多的磨损,这便会在一定程度上影响我国缸体用灰铸铁的发展。比如,我国某发电机制造厂在生产缸体用灰铸铁的过程中发现,在我国与国外制造厂采用相同的生产工具以及工艺时,对灰铸铁产生的破坏是不同的,我国的破坏程度要远远高于国外制造厂。通常,缸体用灰铸铁的加工性能主要包括以下几个方面:切削力度,用具的磨损程度,灰铸铁表面的整洁性等。下面将对影响缸体用灰铸铁性能的几个方面进行论述。

一、从碳元素的角度考虑

通常,缸体用灰铸铁会用到分布均匀的石墨,这样才能避免出现过多的杂质物体,进而确保缸体用灰铸铁表面的光滑性以及整洁性。石墨形态以及分布状态的好坏会在很大程度上影响缸体用灰铸铁加工性能的好坏。在对缸体用灰铸铁进行加工过程中,石墨有着很好的作用,既能够润滑用具,还能够避免铁件裂开。由此可见,在缸体用灰铸铁制造过程中可以通过增添石墨的用量来提高加工性能。换言之,国外制造厂所产缸体用铁铸件加工性能比我国强的主要原因也一目了然。

二、从合金元素的角度考虑

合金元素的选择同样会对缸体用灰铸件加工性能的好坏造成影响。通常,向缸体用灰铸铁中注入合金元素会在一定程度上增强其硬度,这便会对缸体用灰铸铁的加工造成影响。但是,在选用合金元素正确的前提下能够使得缸体用灰铸铁的组织变得更加均匀,从而可以使其表面变得更加整洁和光滑,甚至可以提高缸体用灰铸铁的加工性能。比如,硅元素、锡元素等等。

目前,我国在提高缸体用灰铸铁加工性能时采用最多的元素为铜元素和铬元素,其不仅可以对铁件进行软化,还能够使得其内部结构更加均匀。通过对缸体用灰铸铁加入合金元素种类的研究可以发现,铜元素和铬元素虽能够在一定程度上提高灰铸铁的强度,但其并没有使的灰铸铁的硬度发生太大变化,因此,不会对其断面造成太大影响。向缸体用灰铸铁中注入铜元素,能够在一定程度上提高缸体用灰铸铁的光泽,其能够使得其内部结构发生细微变化却不改变缸体用灰铸铁的加工性能,除此之外,还能够避免生成大量的碳化物,从而能够在最大程度上加大石墨的析出。通过研究铜元素注入量对缸体用灰铸铁性能的影响可以发现,当铜元素的注入量达到0.5%左右时,对缸体用灰铸铁加工性能的影响是最大的。倘若将铜元素的注入量控制在0.1%左右,则会在很大程度上促进石墨的析出,倘若能将铜元素和锡元素同时注入到缸体用灰铸铁中,其析出效果要好于单独加入时的效果。

通常,倘若将反石墨化的合金元素注入反缸体用灰铸铁中,则会对其加工性能造成很大的影响。但通过调查可以发现此类说法是错误的。比如,向缸体用灰铸铁中注入锰元素则不会对灰铸铁的加工性能造成很大影响。这主要是因为锰元素能够同缸体用灰铸铁中的某些元素发生反应,最后能够生成将缸体用灰铸铁软化的物质,比如硫化锰的生成既能够使得缸体用灰铸铁内部结构变得更加均匀,还能够在最大程度上减小刀具对缸体用灰铸铁的磨损。倘若缸体用灰铸铁中没有足量的锰元素,则会使得大量硫元素留存于灰铸铁中,这便会对缸体用灰铸铁的加工性能造成影响。由此可见,并不是所有反石墨化的合金元素都会对缸体用灰铸铁加工性能造成影响。

三、从微量元素的角度考虑

微量元素的选择同样会对缸体用灰铸件加工性能的好坏造成影响。其中,钛元素是对其影响最大的微量元素。倘若缸体用灰铸铁中含有大量的钛元素,则会使其在加工过程中损坏刀具,使我国需要大量引进国外产品。通过对此类说法的研究可以发现,目前我国灰铸铁件加工时刀具磨损的原因多是因为钛元素的大量存在,这主要是因为钛元素具有较高的硬度。因此,在对其进行加工的过程中,要尽量限制钛元素在缸体用灰铸铁中的含量。

四、从铸造工艺的角度考虑

铸造工艺的选取也会对缸体用灰铸铁的性能造成影响。当缸体用灰铸铁中的铁被融化时,会有大量的碳元素析出,这便会在一定程度上影响缸体用灰铸铁的加工性能。目前,我国选用最多碳的析出方式为渗碳,该方法能够在最大程度上确保碳的形态以及缸体用灰铸铁的加工性能。倘若缸体用灰铸铁制造厂想要将制造成本降到最低,则需要将其中铁元素的含量控制在最高程度。但国外制造厂仅仅选用废钢为原料,其渗碳性能要好于我国,因此其缸体用灰铸铁加工性能要位于我国之上。

除此之外,出铁温度、熔炼方式、铁水的冷却速度、开箱温度均会对缸体用灰铸铁加工性能造成影响。比如,缸体用灰铸铁加工材料的硬度会随着出铁温度的增高而增高,除此之外,还能够使得灰铸铁结构具有较强的均匀性;缸体用灰铸铁的加工性能会随着开箱温度的升高而降低,这主要是因为温度越高,缸体用灰铸铁中就会含有大量的碳元素,对其内部结构造成影响。

五、结束语

通过上文的论述可以发现,影响缸体用灰铸铁加工性能的方面有很多,在所有影响因素中,有巨大影响的便是缸体用灰铸铁的成分以及碳化物的分布等。另外,制造厂所选用的工具以及制造工艺都会在一定程度上对缸体用灰铸铁的加工性能造成影响。要想从根本上解决缸体用灰铸铁被损坏的现象,则需从其影响因素中考虑,而我国目前还没有为此制定恰当的加工方法以及评价依据,并且在提高缸体用灰铸铁加工性能上同样没有明确的技术。所以,我国有关部门需要加大对其加工性能的研究力度,从而推动我国缸体用灰铸铁加工性能的发展。

参考文献:

[1]赵书成高品质灰铸铁的生产技术[J]现代铸铁2015

[2]张良善含锰量对低牌号灰铸铁机械加工性能的影响[J]科技情报开发与经济2014

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