CN104550737A - S195球铁凸轮轴金属型铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种S195球铁凸轮轴金属型铸造工艺，金属型的型腔的斜度为40°～60°；金属型材料为HT20～40。涂料采用喷涂法涂敷，喷前应将金属型加热到合适的温度再进行喷涂，取涂层厚约0.4～0.6mm烘型将金属型加温预热，以预热到200～250℃为宜(采用烘箱加热浇注温度：1320～1380℃；浇注时间：6～8s)浇注后风冷，铸件出型温度：800～850℃铸件冷却铸件出型后应立即埋入干砂中；好处在于：改善球化率，细化组织，提高综合力学性能；同时，由于球墨铸铁的凝固特性，金属型不仅能够减少铸件的显微缩松，而且铸件尺寸精确，节约能源，不污染环境。
Description
技术领域
本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种S195球铁凸轮轴金属型铸造工艺。
背景技术
金属型铸造与砂型铸造相比，其铸件力学性能、尺寸精度和表面光洁度高，工序简单而易实现机械化和自动化。不足之处是金属型制造成本高，金属型不透气且无退让性，易造成铸件洗不足、开裂或铸铁件白口等缺陷；金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件质量的影响甚为敏感，需要严格控制。因此，金属型铸造的关键是要解决好金属型寿命和铸件白口的问题。通过在车间实验。成功的试制出无白口的铸态S195柴油机球铁凸轮轴。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种生产S195球铁凸轮轴金属型铸造工艺。
本发明提供的S195球铁凸轮轴金属型铸造工艺，按其原理也可归于铸造法。步骤如下：
(1)金属型的结构：垂直分型．两开模；直浇口尺寸为φ26mm、横截面尺寸为lOmmx22mm、内浇口尺寸为φ6mm。因S195凸轮轴要求全面加工。故金属型内腔为铸造表面，均不加工，只加工分型面和定位销孔。型腔的斜度为40°～60°。金属型材料为HT20～40。
(2)涂料的喷涂：①清理铸型一铸型的型腔可用精密铸造法铸成。不切削加工，但必须将表面清理干净，并进行活化处理；②涂料采用喷涂法涂敷，喷前应将金属型加热到合适的温度再进行喷涂，取涂层厚约0．4～O．6mm；③涂层焙烧，目的是进一步去除水分和提高涂层的烧结强度。
(3)烘型：将金属型加温预热，以预热到200～250℃为宜(采用烘箱加热，快速热电偶测温仪测温，以严格控制模温)。
(4)浇注：金属型达到预热温度后即可浇注，浇注之前，应用炉前快速智能分析仪、快速热电偶测温仪进行化学成分分析、球化率及孕育情况检测和有关温度测量。由于金属型的激冷和不透气。浇注速度应做到先慢，后快，再慢。在浇注过程中应尽量保证液流平稳。浇注温度：1320～1380℃；浇注时间：6～8s；浇注后风冷，铸件出型温度：800～850℃，即冒口呈暗红色时，应马上开型以防止卡住铸件。待金属型稍冷却后，喷表面涂料，合型再浇注。
(5)铸件冷却铸件出型后应立即埋入干砂中。使铸件表层在较大过冷度下可能形成的碳化物分解，实现自温退火，以消除铸造应力。
本发明提供的生产S195球铁凸轮轴金属型铸造工艺，其有益效果在于：改善球化率，细化组织，提高综合力学性能。同时，由于球墨铸铁的凝固特性，金属型不仅能够减少铸件的显微缩松，而且铸件尺寸精确，节约能源，不污染环境。
具体实施方式
下面结合一个实施例，对本发明提供，进行详细的说明。
实施例一
将金属进行以下步骤：
(1)金属型的结构：垂直分型．两开模；直浇口尺寸为φ26mm、横截面尺寸为lOmmx22mm、内浇口尺寸为φ6mm。因S195凸轮轴要求全面加工。故金属型内腔为铸造表面，均不加工，只加工分型面和定位销孔。型腔的斜度为40°～60°。金属型材料为HT20～40。
(2)涂料的喷涂：①清理铸型一铸型的型腔可用精密铸造法铸成。不切削加工，但必须将表面清理干净，并进行活化处理；②涂料采用喷涂法涂敷，喷前应将金属型加热到合适的温度再进行喷涂，取涂层厚约0．4～O．6mm；③涂层焙烧，目的是进一步去除水分和提高涂层的烧结强度。
(3)烘型：将金属型加温预热，以预热到200～250℃为宜(采用烘箱加热，快速热电偶测温仪测温，以严格控制模温)。
(4)浇注：金属型达到预热温度后即可浇注，浇注之前，应用炉前快速智能分析仪、快速热电偶测温仪进行化学成分分析、球化率及孕育情况检测和有关温度测量。由于金属型的激冷和不透气。浇注速度应做到先慢，后快，再慢。在浇注过程中应尽量保证液流平稳。浇注温度：1320～1380℃；浇注时间：6～8s；浇注后风冷，铸件出型温度：800～850℃，即冒口呈暗红色时，应马上开型以防止卡住铸件。待金属型稍冷却后，喷表面涂料，合型再浇注。
(5)铸件冷却铸件出型后应立即埋入干砂中。使铸件表层在较大过冷度下可能形成的碳化物分解，实现自温退火，以消除铸造应力。
为了获得无白口的铸态组织，其碳、硅当量必须加以合理的确定和控制。我们选择CE=4．5～4．9。硅对铸造性能和石墨化有着显著的作用，因而控制硅含量特别重要。当Si<2．8％时白口倾向增大；当Si>2．8％时，白口倾向减少，随着Si含量增加，σb和αk值增大。当Si>3．2％后，球铁韧一脆转变温度降低，使球铁变脆，αk值下降。我们选择Si：2．8％～3．2％。含碳高有利于石墨球的析出，提高力学性能。实践表明，理想的最低含碳量约为3．6％．我们选定C=3．6％～3．8％圈。锰是强烈的碳化物形成元素，因此，锰含量必须加以控制以避免出现铸态碳化物，当锰含量大于O．3％时还会发生偏析，同时，锰的增加会导致奥氏体转变线的升高。因此铸件出型后的缓冷是十分必要的，所以应将含锰量控制在0．3％以下。磷易偏析，通常含磷接近1％就会出现2％～3％磷共晶，呈多角形且硬脆，导致应力集中，降低球铁的强度，塑性和韧性，我们将磷严格控制在0.06％以下。残留镁量对激冷白口深度的影响，在金属型铸造中特别明显，因此必须对残留镁量加以正确的控制，一般取0．03％～O．05％。按球铁生产的一般要求选择：S<0．03％，RE=0．02％～0．04％。
Claims (1)
1.一种生产S195球铁凸轮轴金属型铸造工艺，其特征在于：步骤如下：
(1)金属型的结构：垂直分型，两开模；直浇口尺寸为φ26mm、横截面尺寸为lOmmx22mm、内浇口尺寸为φ6mm，因S195凸轮轴要求全面加工，故金属型内腔为铸造表面，均不加工，只加工分型面和定位销孔，型腔的斜度为40°～60°，金属型材料为HT20～40；
(2)涂料的喷涂：①清理铸型一铸型的型腔可用精密铸造法铸成，不切削加工，但必须将表面清理干净，并进行活化处理；②涂料采用喷涂法涂敷，喷前应将金属型加热到合适的温度再进行喷涂，取涂层厚约0．4～O．6mm；③涂层焙烧，目的是进一步去除水分和提高涂层的烧结强度；
(3)烘型：将金属型加温预热，以预热到200～250℃为宜，采用烘箱加热，快速热电偶测温仪测温，以严格控制模温；
(4)浇注：金属型达到预热温度后即可浇注，浇注之前，应用炉前快速智能分析仪、快速热电偶测温仪进行化学成分分析、球化率及孕育情况检测和有关温度测量，由于金属型的激冷和不透气，浇注速度应做到先慢，后快，再慢，在浇注过程中应尽量保证液流平稳，浇注温度：1320～1380℃；浇注时间：6～8s；浇注后风冷，铸件出型温度：800～850℃，即冒口呈暗红色时，应马上开型以防止卡住铸件，待金属型稍冷却后，喷表面涂料，合型再浇注。
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