I. Обзор технологии и ключевые преимущества

Формовочные оболочки из покрытого песка, обладая такими характеристиками, как высокая точность размеров, хорошая упругость и низкий уровень газовыделения, часто применяются для отливок сложной конструкции с высокими требованиями к поверхности. В свою очередь, метод заливки стальными шариками в опоку, благодаря высокой теплопроводности и текучести, позволяет быстро выравнивать скорость охлаждения отливок, снижать внутренние напряжения, вызванные перепадами температур, и способствовать процессу графитизации, что, в свою очередь, благоприятствует образованию феррита и равномерному распределению матрицы.

Основная цель данного технологического процесса заключается в стабильном поддержании удлинения на уровне не менее 17% при условии обеспечения предела прочности на растяжение не ниже 470 МПа. Реальные производственные данные показывают, что образцы, изготовленные с использованием этой технологии, достигают предела прочности на растяжение до 490 МПа и удлинения более 18%. Основные эксплуатационные характеристики также соответствуют значению предела прочности на растяжение 470 МПа и удлинению более 17%, что особенно актуально для деталей, требующих высокой ударопрочности и вязкости.

2. Точное управление химическим составом

Компонентный дизайн является основой высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и требует строгого баланса содержания таких элементов, как углерод, кремний и марганец.

Содержание углерода (C) : Контроль в 3,7%~3,8% Это предпочтительно. Более высокий углеродный эквивалент способствует выделению графита, улучшает литейную текучесть и снижает склонность к усадке при затвердевании, создавая благоприятные условия для последующего ферритизации.

Содержание кремния (Si) ：

Си перед печью : Следует контролировать в 1,5%~1,7% Чтобы избежать чрезмерного повышения, которое приводит к увеличению хрупкости.

После зачатия Si Посредством последующей обработки при выращивании конечное содержание Si будет повышено примерно до... 2,0% Это способствует зарождению графита, утончению структуры и увеличению доли феррита.

Содержание марганца (Mn) ： Чем ниже, тем лучше Рекомендуемый уровень ниже 0,3%. Марганец легко образует карбиды на границах зерен, что снижает ударную вязкость и особенно неблагоприятно сказывается на достижении высокой удлинённости.

Обработка магнием (Mg) : Принять Линия для сфероидизации 20Mg Проводите сфероидизацию, регулируя скорость сфероидизации в зависимости от температуры чугуна и вместимости ковша, чтобы обеспечить стабильную степень усвоения магния и оптимальное содержание остаточного магния — это позволит гарантировать высокую степень сфероидизации и одновременно не усиливать склонность к образованию белого чугуна.

3. Двойная гарантия при обработке для вынашивания

Беременность является ключевым этапом повышения характеристик чугуна с шаровидным графитом; в данном процессе используется... Внутрипакетное развитие + развитие с течением потока Двойной метод обеспечивает мелкие, круглые графитовые шарики в достаточном количестве.

Внутри сумки зарождается : Добавить в ковш для чугуна 0,3% Их Фракция размером 3–8 сеток Силикоферросплавный содействующий агент. Этот этап проводится преимущественно после сфероидизации и перед заливкой, его цель — увеличить количество графитовых ядер и улучшить эффект сфероидизации.

Рождение с течением. : В процессе заливки равномерно добавляется через систему подачи. 0,2% Их Фракция размером 0,8 мм Мелкодисперсный инокулянт. Инокуляция в процессе литья эффективно предотвращает снижение активности инокулянта и особенно заметно улучшает форму графита в тонкостенных участках.

4. Основные моменты технологии изготовления форм с мембранным песком и заливки стальными шариками в опоку

Контроль толщины оболочки Для Тонкостенные мелкие детали Рекомендуется, чтобы толщина оболочки была не менее: 12mm Достаточная толщина не только повышает прочность формы, предотвращая её разрушение или деформацию при заливке, но и позволяет умеренно замедлить скорость охлаждения, что способствует образованию феррита.

Закладка стальных шариков в ящик и управление охлаждением ：

После заливки песчаную форму заполняют стальными шариками (примерные размеры формы: 1000×2000×700 мм); благодаря высокой теплопроводности стальных шариков тепло равномерно рассеивается.

Время теплоизоляции После заливки рекомендуется Более 24 часов Еще раз вскройте упаковку. Достаточное теплоизоляционное и медленное охлаждение эффективно способствует разложению эвтектоидного цементита, позволяя углероду полностью превратиться в графит, что, в свою очередь, повышает содержание феррита и удлинение.

Этот этап оказывает значительное влияние на стабильность характеристик; особенно в крупногабаритных корпусах недостаточная теплоизоляция может привести к образованию перлита или карбидов в сердцевине, что снижает ударную вязкость.

5. Реальные характеристики и металлографический анализ

Благодаря описанному выше технологическому контролю мы добились следующих стабильных характеристик:

Характеристики испытательного стержня : Предельная прочность на растяжение ≥490 МПа, относительное удлинение ≥18%

Собственные характеристики : Предел прочности на растяжение ≥470 МПа, относительное удлинение ≥17%

Что касается металлографической структуры, то в местах с толстыми стенками или деталях с обычной толщиной стенок можно достичь... Более 95% феррита Шары графита однородны по размеру, степень сфероидизации превышает 90%. Однако следует обратить внимание, что... Для тонкостенных участков (например, при толщине стенки <10 мм) Благодаря быстрому охлаждению доля феррита обычно находится в пределах... 70%~80% В промежутке остальное — это перлит. Хотя это незначительно влияет на удлинение, благодаря оптимизации толщины формовочной оболочки и управлению охлаждением всё же можно удовлетворить большинство требований к высокой вязкости.

6. Часто задаваемые вопросы и пути их решения

Недостаточная удлинённость ：

Проверьте, не превышает ли уровень Mn, не ухудшается ли состояние плода и не слишком ли рано произведён вскрытие коробки.

Меры: снизить содержание Mn, усилить инокуляцию в процессе литья и продлить время поддержания температуры до более чем 24 часов.

На тонкостенных участках содержание феррита пониженное. ：

В основном вызвано слишком быстрым охлаждением.

Меры: увеличить толщину оболочки до 12 мм и более; соответствующим образом повысить углеродный эквивалент; обеспечить плотное закладывание стальных шариков в форму для равномерного теплоотвода.

Неполная сферизация ：

Проверьте скорость введения сфероидирующего агента и эффективность его покрытия, чтобы избежать потерь Mg.

Меры: Регулировать скорость линии сфероидизации в зависимости от температуры чугуна и вместимости ковша, а также усиливать покрытие и перемешивание после сфероидизации.

7. Заключение

Технология, включающая использование оболочки из мембранного песка в сочетании с стальными шариками, залитыми в форму, через Точный контроль химического состава 、 Двойная обработка оплодотворения 、 Рациональная конструкция корпуса И Строгое управление охлаждением Этот процесс позволяет стабильно производить чугунную деталь с высокой степенью удлинения и высокой прочностью. Он особенно подходит для деталей, требующих повышенной вязкости и ударопрочности, таких как детали автомобильных шасси, гидравлические компоненты и детали высокоскоростных поездов.

Следует отметить, что технологические детали необходимо незначительно корректировать с учётом конкретной конструкции отливки, толщины стенок и условий производства, однако основные принципы остаются неизменными: Способствовать графитизации, замедлять охлаждение, выравнивать структуру Мы уверены, что этот проверенный на практике опыт послужит полезным ориентиром для широкого круга литейных предприятий и поможет повысить качество и конкурентоспособность отливок с высокой добавленной стоимостью.

Цель данной статьи — поделиться практическим технологическим опытом из реального производства; конкретные технологические параметры следует настраивать с учётом особенностей вашего оборудования и материалов. Будем рады дальнейшему обмену информацией и консультациям!