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表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號(hào)及化學(xué)成分(摘自GB/T8263-1999)

表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學(xué)性能及應(yīng)用舉例(摘自GB/T8263-1999)

注：

1.牌號(hào)中的"DT"和" GT"，分別為“低碳"和“高碳"的拼音字母的字母，表示含碳全的高低。

2.鑄鐵的熱處理規(guī)范和金相組織，參見(jiàn)GB/T8263-1999。

3.鑄件在清理鑄件或處理鑄件缺陷過(guò)程中，不能采用火焰切割、電弧切割、電焊切割和補(bǔ)焊。

（1）普通類(lèi)覆膜砂
普通覆膜砂即傳統(tǒng)覆膜砂，其組成通常由石英砂，熱塑性酚醛樹(shù)脂，和硬脂酸鈣構(gòu)成，不加有關(guān)添加劑，其樹(shù)脂加入量通常在一定強(qiáng)度要求下相對(duì)較高，不具備耐高溫，低膨脹、低發(fā)氣等特性，適用于普通鑄件生產(chǎn)。
（2）高強(qiáng)度低發(fā)氣類(lèi)覆膜砂
特點(diǎn)：高強(qiáng)度、低膨脹、低發(fā)氣、慢發(fā)氣 高強(qiáng)度低發(fā)氣覆膜砂是普通覆膜砂的更新?lián)Q代產(chǎn)品，通過(guò)加入有關(guān)特性的“添加劑"和采用新的配制工藝，使樹(shù)脂用量大幅度下降，其強(qiáng)度比普通覆膜砂高30%以上，發(fā)氣量顯著降低，并能延緩發(fā)氣速度，能更好地適應(yīng)鑄件生產(chǎn)的需要。該類(lèi)覆膜砂主要適用于鑄鐵件中，中小鑄鋼、合金鑄鋼件的生產(chǎn)。 目前該類(lèi)覆膜砂有三個(gè)系列：高強(qiáng)度低發(fā)氣覆膜砂；高強(qiáng)度低膨脹低發(fā)氣覆膜砂；高強(qiáng)度低膨脹低發(fā)氣覆膜。
（3）耐高溫(類(lèi))覆膜砂
特點(diǎn)：耐高溫、高強(qiáng)度、低膨脹、低發(fā)氣、慢發(fā)氣、易潰散、 。耐高溫覆膜砂是通過(guò)特殊工藝配方技術(shù)生產(chǎn)出的具有優(yōu)異高溫性能(高溫下強(qiáng)度高、耐熱時(shí)間長(zhǎng)、熱膨脹量小、發(fā)氣量低)和綜合鑄造性能的新型覆膜砂。 該類(lèi)覆膜砂特別適用于復(fù)雜薄壁精密的鑄鐵件(如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等)以及高要求的鑄鋼件（如集裝箱角和火車(chē)剎車(chē)緩；中器殼件等）的生產(chǎn)，可有效粘砂、變形、熱裂和氣孔等鑄造缺陷。目前該覆膜砂有四個(gè)系列：耐高溫覆膜砂、耐高溫低膨脹低發(fā)氣覆膜砂、耐高溫低膨脹低發(fā)氣覆膜砂、耐高溫高強(qiáng)底低膨脹低發(fā)氣覆膜。
（4）易潰散類(lèi)覆膜砂
具有較好的強(qiáng)度，同時(shí)具有優(yōu)異的低溫潰散性能，適用于生產(chǎn)有色金屬鑄件。
（5）其它特殊要求覆膜砂　現(xiàn)在生產(chǎn)廠家為適應(yīng)不同產(chǎn)品的需要，開(kāi)發(fā)出了系列特種覆膜砂。如：離心鑄造用覆膜砂、激冷覆膜砂、濕態(tài)覆膜砂、防粘砂、防脈紋、防橘皮覆膜砂等等。在消失模工藝中，澆注過(guò)程是整個(gè)消失模鑄造工藝流程中至關(guān)重要的一環(huán)，掌握澆注注意事項(xiàng)，嚴(yán)格把控澆注工藝中的每個(gè)細(xì)節(jié)是生產(chǎn)高質(zhì)量消失模鑄件的關(guān)鍵。

1．消失模鑄造的澆注過(guò)程是鋼液充型，同時(shí)泡塑模具汽化消失的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程中需要注意的是：

①澆道自始至終要沖滿(mǎn)鋼液，如若不滿(mǎn)，由于涂料層強(qiáng)度有限，很容易發(fā)生型砂塌陷以及進(jìn)氣現(xiàn)象，造成鑄件缺陷。

②澆注鋼液時(shí)一定要把握住，做到穩(wěn)、準(zhǔn)、快。瞬時(shí)充滿(mǎn)澆口杯，并做到快速不斷流，噸鋼液在大約一分鐘左右。如果同箱鑄件的鋼液斷流會(huì)吸進(jìn)空氣，有可能引起塌砂現(xiàn)象或者鑄件增多氣孔的問(wèn)題，導(dǎo)致鑄件報(bào)廢。

③消失模鑄造采用負(fù)壓封閉式，而且必須是在澆口杯以下封閉。鋼液進(jìn)入模塑模具，其開(kāi)始液化燃燒，并氣化消失，鋼液前端短距離形成暫時(shí)的空腔，所以設(shè)計(jì)鋼液充型的速度和泡塑模型消失的速度大致相同。為防止鋼液高溫輻射熔化同箱其它模型，澆道適當(dāng)離鑄件模型遠(yuǎn)一點(diǎn)。立澆道的位置選擇整箱鑄件位置。澆注時(shí)注意調(diào)節(jié)和控制負(fù)壓真空度在一定范圍內(nèi)，澆注完畢后保持在一定負(fù)壓狀態(tài)下一段時(shí)間，負(fù)壓停止、鋼液冷凝后出箱。

2．消失模鑄造是鑄造工藝中的一種，在鑄造工藝中會(huì)存在種種鑄造缺陷，從而導(dǎo)致鑄造件的缺陷，消失模鑄造也不例外。返噴是消失模鑄造中常發(fā)生的現(xiàn)象，返噴嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)危及澆注工的人身，必須予以重視，為減輕噴現(xiàn)象，可采取如下措施：

①泡沫模型密度要小，在泡沫表面質(zhì)量，模型強(qiáng)度的前提下，泡沫應(yīng)做得越輕越好，以減少澆注時(shí)的發(fā)氣量。

②泡沫模型上涂料前一定要烘干，每批泡沫模型應(yīng)抽檢其烘干過(guò)程的重量變化，做出烘烤重量變化曲線圖，只有在重量不再發(fā)生變化情況下方可上涂料。

③澆注系統(tǒng)，特別是直澆道和橫澆道不應(yīng)上涂料，這樣可以使?jié)沧r(shí)產(chǎn)生的氣體能快速充分地抽走，而且不上涂料，節(jié)省了涂料的消耗。，在澆口杯處上面蓋一個(gè)檔板，可把返噴上來(lái)的鋼水擋住，使其不能飛濺出來(lái)，危及現(xiàn)場(chǎng)操作工人。

使用以上的方法可以有效的防止消失模鑄造過(guò)程中返噴現(xiàn)象，較好的防止鑄件的缺陷，提高鑄造件的質(zhì)量，此外它還能提高生產(chǎn)的度。

一、灰鑄鐵的成分、組織與性能特點(diǎn)

1．灰鑄鐵的化學(xué)成分

鑄鐵中碳、硅、錳是調(diào)節(jié)組織的元素，磷是控制使用的元素，硫是應(yīng)限制的元素目前生產(chǎn)中，灰鑄鐵的化學(xué)成分范圍一般為：wC=2.7%~3.6%，wSi=1.0%~2.5%，wMn=0.5%~1.3%，wP≤0.3%，wS≤0.15%

2．灰鑄鐵的組織

灰鑄鐵是階段和第二階段石墨化過(guò)程都能充分進(jìn)行時(shí)形成的鑄鐵。 它的顯微組織特征是片狀石墨分布在各種基體組織上。由于第三階段石墨化程度的不同，可以獲得三種不同基體組織的灰鑄鐵：
a）鐵索體灰鑄鐵； b）珠光體灰鑄鐵 ；c）鐵索體珠光體灰鑄鐵

3．灰鑄鐵的性能特點(diǎn)

（1）力學(xué)性能 灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性和彈性模量遠(yuǎn)比相應(yīng)基體的鋼低石墨片的數(shù)量愈多，尺寸愈粗大，分布愈不均勻，對(duì)基體的割裂作用和應(yīng)力集中現(xiàn)象愈嚴(yán)重，則鑄鐵的強(qiáng)度、塑性與韌性就愈低。由于灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度σbc、硬度與耐磨性主要取決于基體，石墨的存在對(duì)其影響不大，故灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度一般是其抗拉強(qiáng)度的3~4倍同時(shí)，珠光體基體比其它兩種基體的灰鑄鐵具有較高的強(qiáng)度、硬度與耐磨性。
（2）其它性能 石墨雖然會(huì)降低鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性，但也正是由于石墨的存在，使鑄鐵具有一系列其它優(yōu)良性能

①鑄造性能良好 由于灰鑄鐵的碳當(dāng)量接近共晶成分，故與鋼相比，不僅熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，而且鑄鐵在凝固過(guò)程中要析出比容較大的石墨，部分地補(bǔ)償了基體的收縮，從而減小了灰鑄鐵的收縮率，所以灰鑄鐵能澆鑄形狀復(fù)雜與壁薄的鑄件

②減摩性好 減摩性是指減少對(duì)偶件被磨損的性能灰鑄鐵中石墨本身具有潤(rùn)滑作用，而且當(dāng)它從鑄鐵表面掉落后，所遺留下的孔隙具有吸附和儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的能力，使摩擦面上的油膜易于保持而具有良好的減摩性所以承受摩擦的機(jī)床導(dǎo)軌、汽缸體等零件可用灰鑄鐵制造

③減振性強(qiáng) 鑄鐵在受震動(dòng)時(shí)，石墨能阻止震動(dòng)的傳播，起緩沖作用，并把震動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，灰鑄鐵減振能力約比鋼大10倍，故常用作承受壓力和震動(dòng)的機(jī)床底座、機(jī)架、機(jī)床床身和箱體等零件，

④切削加工性良好 由于石墨割裂了基體的連續(xù)性，使鑄鐵切削時(shí)容易斷屑和排屑，且石墨對(duì)刀具具有一定潤(rùn)滑作用，故可使刀具磨損減少

⑤缺口敏感性小 鋼常因表面有缺口（如油孔、鍵槽、刀痕等）造成應(yīng)力集中，使力學(xué)性能顯著降低，故鋼的缺口敏感性大灰鑄鐵中石墨本身已使金屬基體形成了大量缺口，致使外加缺口的作用相對(duì)減弱，所以灰鑄鐵具有小的缺口敏感性。
由于灰鑄鐵具有以上一系列的優(yōu)良性能，而且價(jià)廉，易于獲得，故在目前工業(yè)生產(chǎn)中，它仍然是應(yīng)用泛的金屬材料之一。