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水基淬火剂在轮盘类铸件的应用

发布时间: 2013-4-2 16:22:56
轮盘类铸件包括齿轮、带轮、蜗轮、叶轮、飞轮等铸件。由于轮缘和轮毂及上下端面通常都需机械加工,故对铸件水基淬火剂的淬火质量要求较高,尤其在齿面和轴孔处不允许有任何铸造缺陷。 通常轮盘类铸件的壁厚差较大,故其铸造应力较大。另外,壁厚较大的轮缘和轮毂处是热节区,易形成缩孔或缩松。针对该类铸件的结构特点,铸造水基淬火剂淬火工艺常采用多而分散的内浇道,使金属液平稳而快速充型。为保证热节区的铸造质量,工艺上常采用冒口补缩或冒口与冷铁配合使用方案。 轮盘类铸件较易产生的铸造缺陷有缩孔、缩松、气孔、砂(渣)眼等。某些壁厚差较大的铸件,也会因铸造应力过大而产生裂纹。因此采用水基淬火剂进行淬火。 现以蜗轮为例进行铸造工艺分析。
  (1)蜗轮材质:球墨铸铁QT450-10。
  (2)基本结构参数及技术要求
  ①壁厚:最薄处15mm,最厚处65mm。②结构:铸件为轮盘类,毛坯轮廓尺寸Φ835mm×140mm。③重量:铸件重量240kg,浇注总重340kg。④金相要求:球化级别不得大于4级,渗碳体含量不得大于2%(附铸试块)。⑤硬度:160~210 HBS。⑥轮缘齿面及轴孔内不允许有任何铸造缺陷。⑦铸件须经高温石墨化水基淬火剂退火处理。
(3)生产方式及条件:单件小批生产;干砂型、干芯,手工造型、造芯;冲天炉熔炼,球化处理。
  (4)铸造工艺方案
  ①浇注位置和分型面:分型面设于轮缘一端的倒角处。采用两箱造型,平做平浇方案。每箱铸件数量一件。
  ②确定工艺参数:加工余量:顶面12mm,外圆9mm,内孔和底面8mm。缩尺:各向缩尺取0.8%。浇注温度:1320-1350℃。
  ③浇注系统设计
根据铸件壁厚差较大的结构特点和球墨铸铁的糊状凝固特性,浇注系统采用定向凝固方案。铁液从直浇道、横浇道进入两个对称布置的暗边冒口,暗冒口直径为热节圆直径的1.8倍,再从铸件轮缘处进入型腔。 由于铸件轮缘周长尺寸较大,两个边冒口的补缩距离不够(冒口单侧有效补缩距离按3倍的热节圆直径考虑),水基淬火剂淬火时尚需在其补缩距离之外再设置12块外冷铁,以加速这些部位的冷却,防止产生缩孔、缩松。另外,在轮毂顶端设一个明冒口补缩,该冒口在铸件浇注末期要补充高温铁液,明冒口直径为该处热节圆直径的2.6倍。 为保证轮毂与辐板连接处热节区的铸造质量,采用水基淬火剂淬火,在下型的轮毂与辐板交接处再设置4块外冷铁。因为当作内浇道的两个冒口颈截面尺寸较大,浇注系统呈开放式,故要求在直浇道或横浇道上设置过滤网挡渣。 铸型在浇注时通过设在轮缘上的6个Φ20mm的出气孔和中部Φ60mm的冒口进行排气。 我企业是专业水基淬火剂生产厂家,十年品质保证,质优价廉,水基淬火剂价格合适,是热处理常用的淬火介质,欢迎来电咨询淬火液详细常识。 本文参考《金属工艺基础与实践》一书。
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