球墨鑄鐵管的生產(chǎn)需要很多的元素配合,球墨管活塞環(huán)中的碳不象灰鑄鐵環(huán)那樣損害力學性能,只要不產(chǎn)生石墨漂浮,選擇高碳反而有利:碳高石墨結(jié)晶晶核多,使石墨球細化,能提高球的圓整度;碳高石墨化膨脹大,使活塞環(huán)更致密,可減少縮性;碳高使球墨鑄鐵更接近共晶成分,有利于流動性的提高。但是過高的碳量,也就是超過共晶點的碳量會導致開花狀石墨,使形態(tài)惡化,嚴重時會出現(xiàn)石墨漂浮,鐵液流動性亦由此下降,鑄環(huán)上表面氣孔缺陷增多。
硅量硅是強烈的石墨化元素,由孕育劑進入鐵液中的硅比鐵液中原有硅的石墨化能力更強。由于活塞環(huán)在球墨鑄鐵管的鑄型中的冷卻速度非?,只有達到技術(shù)條件規(guī)定的石墨球數(shù)才有可能達到鑄態(tài)基體組織中滲碳體。所以孕育是至關(guān)重要的,應選擇如上所述的有強烈孕育作用的孕育劑,但用量不宜過高,以免出現(xiàn)開花狀石墨。
球墨鑄鐵活塞環(huán)的生產(chǎn),首先應該選擇含錳、磷、硫及硅盡可能低、其它元素非常少的新生鐵,選擇合適的球化劑、孕育劑和適宜的加入量。其次在保證有合格的球墨鑄鐵原鐵液的情況下,具有足夠高的出爐溫度和澆注溫度,盡可能快的澆注速度,在工藝規(guī)定的澆注時限內(nèi)結(jié)束澆注以確保球化、孕育質(zhì)量。最后在環(huán)樣、澆注系統(tǒng)設(shè)計方面還應該考慮能否保證快速充型和擋渣的能力。只有這樣才能生產(chǎn)出合格的球墨鑄鐵活塞環(huán)的鑄件。另外,為保證機加工性能,還應該進行必要的退火熱處理,這里就不再介紹。