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消失模生产球墨铸铁应用研究

杨承雁  
【摘要】:消失模铸造简称EPC(或LFC),号称铸造界的一次巨大变革,其降低成本、生产效率高、改善环境等特点为人熟知。消失模铸造在中国经过30余年的快速发展,涌现出大、小几千家企业,消失模铸件总产量已跃升全球首位。目前国内外尚未形成一套完整的理论体系作为指导,消失模生产的铸件质量参差不齐,大多不如传统砂型铸造。根据中国铸造协会不完全统计,国内消失模生产球墨铸铁平均合格率仅85%左右,个别企业合格率不足50%。中国消失模铸件逐年攀升,消失模生产的球墨铸铁件有着广泛的前景,合格率低成为国内外消失模生产球墨铸铁的瓶颈。本文将对消失模生产球墨铸铁件的特点进行全过程的分析研究,通过切实可行的方案解决业界难题,提高球墨铸铁件的综合性能,推动消失模生产球墨铸铁件的应用和推广。通过国内外消失模生产球墨铸铁件的生产现状分析,突出存在的质量缺陷是碳缺陷、皱皮、金相组织差及机械性能偏低等,其影响因素较多且过程复杂,主要影响因素有涂料性能、白模材料、熔炼工艺、铸造工艺等。本文对涂料各组分性质进行了研究和试验,通过添加高、低温多种粘结剂复合,添加剥离剂、氧化剂、触变剂等辅助材料,研制了一种适用于球墨铸铁件的专用水基涂料,有利于提高涂料的高温强度、改善剥离性、减少碳缺陷和皱皮缺陷;通过对EPS、STMMA、EPMMA三种白模材料实际生产试验,确定了最佳的球墨铸铁用白模材料,减少游离碳的产生;探索了一种特殊的高温球化、孕育处理工艺,保证了高温处理球墨铸铁的铁液性能;通过柔性冷铁、刚玉过滤网、整体模型簇、提高冷却速度等铸造工艺的应用,解决了缩孔、夹杂等球墨铸铁的典型缺陷。本文通过全过程的分析和研究,选择适当的材料、采用特殊的工艺,达到了稳定生产QT450-10、QT600-3柴油机主轴承盖、皮带轮等铸件,合格率达到96%以上,基本解决了消失模生产球墨铸铁容易产生的皱皮、碳缺陷、组织性能差等问题,丰富了消失模铸造球墨铸铁件质量控制理论,为推动消失模铸造的推广和应用具有积极意义。


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