灰鐵鑄件的時效處理方式和工藝流程

　　灰鐵鑄件的工藝流程：
　　灰鐵鑄件工藝可分為三個基本部分，即鑄造金屬準備、鑄型準備和鑄件處理。
　　鑄造金屬是指鑄造生產(chǎn)中用于澆注鑄件的金屬材料，它是以一種金屬元素為主要成分，并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金，習慣上稱為鑄造合金，主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。
　　金屬熔煉不僅僅是單純的熔化，還包括冶煉過程，使?jié)策M鑄型的金屬，在溫度、化學(xué)成分和純凈度方面都符合預(yù)期要求。為此，在熔煉過程中要進行以控制質(zhì)量為目的的各種檢查測試，液態(tài)金屬在達到各項規(guī)定指標后方能允許澆注。有時，為了達到，金屬液在出爐后還要經(jīng)爐外處理，如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質(zhì)處理等。熔煉金屬常用的設(shè)備有沖天爐、電弧爐、感應(yīng)爐、電阻爐、反射爐等。
　　不同的鑄造方法有不同的鑄型準備內(nèi)容。以應(yīng)用廣泛的砂型鑄造為例，鑄型準備包括造型材料準備和造型造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型造芯的各種原材料，如鑄造砂、型砂粘結(jié)劑和其他輔料，以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統(tǒng)稱為造型材料造型材料準備的任務(wù)是按照鑄件的要求、金屬的性質(zhì)，選擇合適的原砂、粘結(jié)劑和輔料，然后按   的比例把它們混合成具有   性能的型砂和芯砂。常用的混砂設(shè)備有碾輪式混砂機、逆流式混砂機和葉片溝槽式混砂機。后者是專為混合化學(xué)自硬砂設(shè)計的，連續(xù)混合，。
　　造型造芯是根據(jù)鑄造工藝要求，在確定好造型方法，準備好造型材料的基礎(chǔ)上進行的。鑄件的精度和全部生產(chǎn)過程的經(jīng)濟效果，主要取決于這道工序。在很多現(xiàn)代化的鑄造車間里，造型造芯都實現(xiàn)了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設(shè)備有高、中、低壓造型機、拋砂機、無箱射壓造型機、射芯機、冷芯機和熱芯盒機等。
　　鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后，有澆口、冒口及金屬毛刺披縫，砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子，因此   經(jīng)過清理工序。進行這種工作的設(shè)備有拋丸機、澆口冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序，所以在選擇造型方法時，應(yīng)盡量考慮到為落砂清理創(chuàng)造方便條件。有些鑄件因要求，還要經(jīng)鑄件后處理，如熱處理、、防銹處理、粗加工等。清理創(chuàng)造方便條件。有些鑄件因要求，還要經(jīng)鑄件后處理，如熱處理、、防銹處理、粗加工等。
　　灰鐵鑄件時效處理有三種方式：自然時效、人工時效、振動時效。
　　1、自然時效處理將灰鐵鑄件放置于露天中幾個月或者幾年，雖然這種處理方法，但是耗費時間長。
　　自然時效和熱時效，即工件露天長時間放置，由于溫度的自然變化以及其它環(huán)境變化使工件的尺寸日趨穩(wěn)定。一般說來這需長達兩年的時間。用木錘敲擊工件，用風握直接振動等，在實際生產(chǎn)中都有應(yīng)用，有人認為用機械施加工件即相當于加速自然時效，這種方法在早有?？?。它的基本原理就是采用激振器的周期外力－激振力的作用下，使之與工件發(fā)生共振（激振器產(chǎn)生與工件本征頻率相一致的振動頻率）。從而獲得相當大的振動能量，這種能量可以和熱能相比的、共振中交變的初應(yīng)力與殘余應(yīng)力相疊加，驅(qū)使工件產(chǎn)生大的振動，發(fā)生局部屈服，使晶體內(nèi)部錯位和晶界產(chǎn)生微觀滑移，引起微量塑性變形，促使大量錯位一部分釘軋在雜質(zhì)上，另一部分聚集到晶粒間界上，另外還有一部分錯位獲得足夠大的能量，可以穿過晶界而進入另一個晶粒內(nèi)，這樣從總體看工件的殘余應(yīng)力松弛或均化，在宏觀上表現(xiàn)為尺寸穩(wěn)定、剛度、蝕性、耐疲勞性提高，金屬內(nèi)耗下降，塑性。由于晶粒內(nèi)位錯大量聚集在晶界和雜質(zhì)上，所以造成各個晶粒內(nèi)應(yīng)力的   不均勻性，使微觀應(yīng)力提高。由此錯位處在大的大型應(yīng)力場內(nèi)，滑移阻尼增大，所以位錯再滑移是非常困難的。
　　2、人工時效退火處理退火處理是灰鐵鑄件效果好的時效處理方法，但是它的費用較高，增加了鑄造的成本。人工時效是將鑄件加熱到550～650℃進行去應(yīng)力退火，它比自然時效節(jié)省時間，殘余應(yīng)力去除較為   。
　　3、振動時效處理：用振動時效儀對灰鐵鑄件進行振動時效處理。
　　振動時效殘余應(yīng)力就是將激振器緊緊固定于工件上施加機械振動，工件放置于橡膠塊或者其他彈性支撐上，以防止地面對振動的阻尼作用，振動頻率通過控制器控制調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速獲得，頻率通常在167HZ以內(nèi)，整個設(shè)備消耗電能很低，一般不超過1KW，對于大多數(shù)工件，15分鐘振動即可或均化應(yīng)力，使工件尺寸穩(wěn)定精度提高，處理的工件重量從幾十公斤到上百噸。振動時效技術(shù)又稱“振動應(yīng)力法”，簡稱“VSR”技術(shù)。它的實施過程是通過振動時效裝置的控制系統(tǒng)控制激振器的轉(zhuǎn)數(shù)和偏心作用在工件上產(chǎn)生離心力，使工件發(fā)生共振（諧振），讓工件需時效部位產(chǎn)生   幅度、   周期的交變運動，并吸收能量，經(jīng)過   時間的振動引起工件微小塑性變形及晶粒內(nèi)部位錯逐漸滑移，并重新纏繞釘扎使得殘余應(yīng)力被和均化，防止工件變形和開裂，從而達到提高工件尺寸精度穩(wěn)定性，增強工件的抗變形能力和提高疲勞壽命。