本发明属于金属铸造,尤其涉及铸造用薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺及薄壁灰铸铁件。
背景技术:
1、挖掘装载机上的变速箱壳体是一种具有大范围薄壁结构的铸件,外轮廓尺寸较大,最大及最小轮廓尺寸均达到数十厘米,且其最小壁厚仅数毫米,这类铸件具有明显的薄壁特征和高度落差大等特点,采用常规的顶部浇铸工艺容易产生冲砂、夹渣等铸造缺陷。
2、发明人通过改进工艺,采用底部浇铸工艺,浇铸系统包括多条内浇道和一条横浇道,横浇道与直浇道相连通,横浇道环绕于铸件的外围且通过多个内浇道与铸件腔道相连通,对常规浇铸工艺导致的冲砂、夹渣等铸造缺陷有十分明显的改善效果。
3、但同时也带来了新的问题,采用了该底部浇铸工艺后,薄壁部分容易产生气孔缺陷以及白口倾向,且该种情况一直得不到有效的改善。
4、现有技术文献cn 103572139 a公开了一种小型薄壁铸件复合孕育方法,包括以下过程:在垂直分型无箱射压造型线中,以废钢、增碳剂和回炉料的配料方式采用中频炉熔炼铁水,在生产中,每包铁水加入占其重量0.2%的一次孕育剂;随流孕育中,每型浇注重量加入占其重量0.1%的含锶孕育剂,最终所生产的型薄壁铸件的金相组织中的石墨形态a型为主(80%以上)、珠光体90%以上,并能有效防止白口。
5、但发明人在应用上述现有技术过程中发现,铸件形态和尺寸的巨大差异以及造型时压力的差异,导致薄壁部分的充型效果、冷却效果都具有一些实质上的差异,并不能有效改善本申请中变速箱壳体的薄壁处气孔及白口问题。
技术实现思路
1、本申请针对上述变速箱壳体这种或相似的大尺寸、高落差、具有较大范围薄壁的铸件在铸造过程中容易发生气孔缺陷以及白口倾向的问题,提出薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺及薄壁灰铸铁件。
2、具体技术方案如下:
3、薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,通过熔炼铁水、铁水精炼、铁水包孕育、倒包随流孕育、浇铸成型获得薄壁灰铸铁件;
4、所述铁水包孕育步骤中加入一次孕育剂,所述一次孕育剂包括硅铁孕育剂、硅锶孕育剂和促进剂,所述促进剂包括质量分数20%硅钡孕育剂、10%硅锆孕育剂、10%锰铁、1%钒,余量为硅铁;硅铁选用fesi75-b或fesi75-a或二者组合物,所述锰铁选用femn68;
5、所述倒包随流孕育步骤中加入二次孕育剂,所述二次孕育剂为硅锶孕育剂,一次孕育剂中硅锶孕育剂粒度为3~8mm,二次孕育剂中硅锶孕育剂粒度为0.2~0.8mm。
6、在一些效果更优的实施方案中,所述一次孕育剂的添加量为铁水重量的0.4%,二次孕育剂的添加量为铁水重量的0.1%,通过适当提高孕育剂的用量有助提高效果。
7、在一些效果更优的实施方案中,所述一次孕育剂中硅铁孕育剂、硅锶孕育剂和促进剂的质量比为1:1:(2~3.5)。
8、在一些效果更优的实施方案中,所述一次孕育剂中硅铁孕育剂、硅锶孕育剂和促进剂的质量比为1:1:(2.5~3)。
9、在一些效果更优的实施方案中,所述一次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量大于1%,所述二次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量大于1.3%。
10、在一些效果更优的实施方案中,所述一次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量为1.1%,所述二次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量为1.5%。
11、另外本申请还提供一种薄壁灰铸铁件,所述薄壁灰铸铁件由上述记载的铸造成型工艺铸造成型。
12、本发明的有益效果为:对于具有明显的薄壁特征和高度落差大等特点的薄壁灰铸铁件,在采用底部浇铸工艺解决冲砂、夹渣等铸造缺陷的同时,通过在铁水包孕育和倒包随流孕育步骤中分别添加一次孕育剂和二次孕育剂,可有效解决铸件薄壁处的气孔缺陷以及白口倾向问题,同时能保证铸件具有较高含量的a型石墨和珠光体。
1.薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,其特征在于,通过熔炼铁水、铁水精炼、铁水包孕育、倒包随流孕育、浇铸成型获得薄壁灰铸铁件;
2.根据权利要求1所述的薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,其特征在于,所述一次孕育剂的添加量为铁水重量的0.4%,二次孕育剂的添加量为铁水重量的0.1%。
3.根据权利要求2所述的薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,其特征在于,所述一次孕育剂中硅铁孕育剂、硅锶孕育剂和促进剂的质量比为1:1:(2.5~3)。
4.根据权利要求1所述的薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,其特征在于,所述一次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量大于1%,所述二次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量大于1.3%。
5.根据权利要求4所述的薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,其特征在于,所述一次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量为1.1%,所述二次孕育剂中硅锶孕育剂的锶含量为1.5%。
6.根据权利要求1所述的薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,其特征在于,一次孕育剂中硅锶孕育剂粒度为3~8mm,二次孕育剂中硅锶孕育剂粒度为0.2~0.8mm。
7.根据权利要求1所述的薄壁灰铸铁件的铸造成型工艺,其特征在于,硅铁选用fesi75-b或fesi75-a或二者组合物,所述锰铁选用femn68。
8.薄壁灰铸铁件,其特征在于,所述薄壁灰铸铁件由权利要求1~7任一所述的铸造成型工艺铸造成型。