分析大型球鐵鑄件表面的處理及其制造材料發(fā)展

　　一、大型球鐵鑄件鑄造行業(yè)的簡(jiǎn)單介紹
大型球鐵鑄件鑄造生產(chǎn)全過(guò)程，其核心環(huán)節是熔煉合格的鐵水，注到合格的鑄型中成形，合格的鑄型主要保證鑄鐵件的形狀和尺寸精度。合格的鐵水內在質(zhì)量，是保證鑄件的使用性能，保證使用壽命，使用的可靠性。故鐵水的熔煉質(zhì)量是鑄造生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節。
鑄造行業(yè)是一個(gè)跨冶金和機械，涉及專(zhuān)業(yè)面非常廣泛的行業(yè)，影響因素非常多，生產(chǎn)過(guò)程控制難度非常大。穩定生產(chǎn)質(zhì)量，除嚴格控制進(jìn)料外，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，   大限度排除人為因素的干擾，用設備系統保證工藝過(guò)程的質(zhì)量和穩定性，已是我國當前提高生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低成本的有效措施。
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和進(jìn)步，人們環(huán)保意識的提高，對環(huán)保的要求也愈來(lái)愈高，應有相應的環(huán)保措施。以達到相應的環(huán)保要求。
在生產(chǎn)過(guò)程中，如何充分利用能源，節約能源。也是當前我們的重要任務(wù)之一。
鑄造生產(chǎn)是一個(gè)古老而新興的行業(yè)，也是機械行業(yè)重要基礎件行業(yè)。它決定著(zhù)機械設備的使用壽命和使用可靠性。通過(guò)數千年的生產(chǎn)實(shí)踐積累，科學(xué)研究，從宏觀(guān)認識深入到微觀(guān)理論，有了巨大的發(fā)展，不斷揭示鑄件生產(chǎn)過(guò)程中、穩定完成技術(shù)參數的控制，就可保證鑄件的使用性能，從而保證機械設備的使用壽命、使用的可靠性。
二、大型球鐵鑄件表面的化學(xué)處理
若要在大型球鐵鑄件表面獲得非常高的硬度而心部仍保持   韌性，還可采用表面化學(xué)處理的方法。大型球鐵鑄件的表面可進(jìn)行滲氮、滲硼、滲硫以及低溫氣體碳氮共滲等，現用的比較多的是滲氮和低溫氣體碳氮共滲。滲氮前一般需要對大型球鐵鑄件進(jìn)行退火、正火等預處理，然后用氨作為介質(zhì)進(jìn)行二段氮化處理。   階段氨分解率20%～35%，保溫一段時(shí)間后將氨分解率提高到45%～55%，保溫后爐冷至200℃出爐空冷，經(jīng)過(guò)處理后大型球鐵鑄件表面硬度可達900HV，脆性2級。低溫氣體碳氮共滲同樣可以明顯提高大型球鐵鑄件表面的硬度和耐磨性，共滲溫度一般為530～570℃，共滲介質(zhì)為甲酰胺或三乙醇胺50%+乙醇50%。
三、大型球鐵鑄件制造材料的發(fā)展
大型球鐵鑄件已廣泛用于工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。高品質(zhì)的大型球鐵鑄件在材料性能上可以與鍛鋼件、沖壓鋼件展開(kāi)競爭。由于大型球鐵鑄件的鑄造性能優(yōu)良且生產(chǎn)成本低廉，已經(jīng)取代并且還在不斷擴大所要取代的其它材料。
大型球鐵鑄件在全世界的年產(chǎn)量以每年4%-8%的速率遞增。我國大型球鐵鑄件的生產(chǎn)迅猛發(fā)展，2007年的產(chǎn)量已成為世界   。今后應著(zhù)力發(fā)展高品質(zhì)大型球鐵鑄件，提高產(chǎn)品的附加值，使我國逐漸成為鑄造強國。
國內大型球鐵鑄件的生產(chǎn)水平已得到很大提高，但工藝控制水平相對落后較多，體現在原材料、熔煉設備、球化與孕育控制技術(shù)、爐前檢測與控制等方而，造成大型球鐵鑄件的生產(chǎn)易于產(chǎn)生波動(dòng)，尚需進(jìn)一步改進(jìn)與提高。與發(fā)達   相比，我國大型球鐵鑄件的應用比例尚有   差距，開(kāi)發(fā)薄壁高韌性、鑄態(tài)高強度和大斷而大型球鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)將會(huì )進(jìn)一步提高大型球鐵鑄件的應用潛能與應用價(jià)值。利用大型球鐵鑄件的優(yōu)異性能，用以逐步取代部分灰鑄鐵件和鑄鋼件的市場(chǎng)。
固溶強化鐵素體大型球鐵鑄件是用Si進(jìn)行鐵素體固溶強化的一種新型鑄鐵材料，被譽(yù)為“   代大型球鐵鑄件”。其具有適中的強度和較高的延伸率，鑄件的壁厚敏感性低，機械性能及均一性好，硬度波動(dòng)范圍小且易于控制，鑄件及機加成本較低，是替代珠光體強化大型球鐵鑄件件的理想材料。
等溫淬火大型球鐵鑄件作為21世紀的新型鑄鐵材料，具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，可與合金鍛鋼相媲美，其單位質(zhì)量與強度比值、單位屈服強度的相對成本在鑄鋁、大型球鐵鑄件、鑄鋼與鍛鋼中均為   低，具有明顯的性能與成本優(yōu)勢。
國外大力推進(jìn)等溫淬火大型球鐵鑄件的發(fā)展，并在許多方而實(shí)現了應用。目前國內在汽車(chē)、鐵路車(chē)輛、礦山機械及其它工程機械的高強度、耐磨、抗磨結構件上得到應用，但相對數量與品種較少，發(fā)展市場(chǎng)巨大，有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。