[發明專利]一種厚大球墨鑄鐵件的鑄造工藝及應用

在審

• 申請號: 202010212846.7
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111230093A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 石守權
• 申請（專利權）人: 蘇州勤美達精密機械有限公司
• 主分類號: B22D47/02
• 分類號: B22D47/02;B22C1/00;C22C33/08;C22C37/10;C22C37/04
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 謝雋雯

本發明公開了一種厚大球墨鑄鐵件的鑄造工藝及應用，其特征在于，包含以下步驟：（一）、通過三維軟件設計鑄件，使用模流軟件對鑄件進行單體模流分析，從而判斷不縮口的位置和數量；（二）、制作砂模；（三）、準備鐵水原料，對鐵水原料進行配置；（四）、制定孕育處理、球化處理工藝及管控；（五）、將配比好的鐵水進行加熱，并進行澆筑；（六）、澆筑完成后，隨砂模冷卻，冷卻后下線分離，得到鑄件；（七）、材質檢測，材質檢測包括金相結構檢測、機械性能檢測、硬度檢測、和內陷檢測；（八）、對鑄件進行洗砂、研磨、清理、外觀檢查，合格即得到合格鑄件，相比現有技術：本發明步驟簡單，材料易得，節約成本，適用性廣。

技術領域

本發明涉及壓鑄領域，具體涉及一種厚大球墨鑄鐵件的鑄造工藝及應用。

背景技術

鑄造又稱翻砂，歷史悠久，隨著技術發展，由傳統的手工翻砂鑄造，發展出：潮模砂自動化生產線鑄造、鐵模覆砂自動化生產線鑄造、殼芯疊箱鑄造、樹脂砂鑄造、消失模鑄造、精密鑄造等等，各有特色及適用范圍。

客戶對鑄件的品質要求也越來越細致和提高，一般常見的鑄造品質問題分為：尺寸問題、材質問題、外觀問題、內陷問題等。其中內陷問題是屬于功能性問題，影響產品的強度和壽命，甚至會導致生命和財產損失。

目前廠內開發的液壓件里的閥體基本都是屬于壁厚較厚大的產品，以本項目的產品為例，單重40kg，基本肉厚在30~80mm之間。材質FCD500-7,抗拉強度≥480N/mm2，屈服強度≥300N/mm2，延伸率≥7%，硬度HB160-230，球化率80%以上，內部不可有縮松缺陷。

產品由于內腔的通道復雜，補縮難度高，且產品在壓力下工作，對基地組織的致密要求高，不可有內部縮松。目前行業內常用的高C低Si工藝（C3.8~3.9%，終Si低于2.2%）改善鑄件內陷的常用工藝，在此類厚大球鐵件上發生石墨形態不佳的現象。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種節約成本，方法簡單，適用性較廣的厚大球墨鑄鐵件的鑄造工藝及應用。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種厚大球墨鑄鐵件的鑄造工藝及應用，其特征在于，包含以下步驟：（一）、通過三維軟件設計鑄件，使用模流軟件對鑄件進行單體模流分析，從而判斷不縮口的位置和數量；（二）、制作砂模；（三）、準備鐵水原料，對鐵水原料進行配置；（四）、制定孕育處理、球化處理工藝及管控；（五）、將配比好的鐵水進行加熱，并進行澆筑；（六）、澆筑完成后，隨砂模冷卻，冷卻后下線分離，得到鑄件；（七）、材質檢測，材質檢測包括金相結構檢測、機械性能檢測、硬度檢測、和內陷檢測；（八）、對鑄件進行洗砂、研磨、清理、外觀檢查，合格即得到合格鑄件。

優選地，前述步驟（一）中，通過繪制整版工藝進行模流分析，確定工藝的可行性，并選用發熱冒口加強補縮能力方案，從得料率核算鐵水成本降低，有利于提高良品率。

再優選地，前述步驟（二）中，制作砂模時，需要控制型砂質量、砂型品質、下芯品質；其具體為：型砂緊實率：33~38，有效土：8~9%，燃損：4.6~4.8，砂型強度大于90，不可有拔模不良，下芯擠砂。

更優選地，前述步驟（三）中，鐵水原料的質量百分比組分為：生鐵：10%；廢鋼：40%；C：3.40~3.6%；原湯Si：2.2~2.4%；Mn：0.2~0.3%；P：＜0.06%；S＜0.025%，其余為返材，其余合金不添加，熔煉成本降低。

進一步優選地，前述步驟（四）中，經過孕育處理、球化處理后Si：2.65~2.85%，Mg殘：0.035~0.045%。

再進一步優選地，前述步驟（五）中，澆筑時，鐵水的初始溫度為1350℃-1400℃，澆筑后，鐵水的最終溫度為1300℃-1350℃，澆筑時需要滿杯連續澆筑。