球墨铸铁内由于球形石墨对基体的割裂作用降到最低,应力集中作用最小,故其强度很高,可以和中碳钢蓖美,可以充分发挥基体的性能,且有一定的塑性和良好的韧性.常用来制作一些强韧性要求高且形状复杂的工件,比如内燃机曲轴\连杆等之类的零件。而随着球墨铸铁研究与探索的不断加深,目前已经出现延展性更好的球墨铸铁,例如QT700-5。性能可以与传统铸钢相媲美,这也使很多铸钢件逐渐用球墨铸铁代替生产。
球墨铸铁件大多采用呋喃树脂砂工艺生产,一般树脂加入量控制在0.8%~1.5%,固化剂20%~70%。
而呋喃树脂具有许多天生的不足之处:
- 对原砂要求高,需要高含量的硅砂,含泥量与酸耗值要特别控制。
- 使用中具有刺鼻性气味产生。
- 生产成本高。
目前随着国家对硅砂尤其是对高品质硅砂开采的控制越来越严格,硅砂的价格也再水涨船高。
如果在生产中将原砂换成宝珠砂,呋喃树脂自硬砂工艺生产中遇到的许多问题都能得到很好的解决。
- 原砂。宝珠砂是以Al2O3为主的人工砂,一般氧化铝含量在70以上,含泥量为0。氧化铝常温下为中性,与呋喃树脂中树脂,固化剂基本不发生反应,可以有效地降低酸耗值,提高铸件质量。
- 树脂,固化剂加入量明显降低。树脂加入量减少40%之后,型砂强度依然超过硅砂。相应的刺激性气体得到相应的改善。同时树脂加入量降低,整体发气量减少,气孔类缺陷明显减少。
- 硅砂回收再生一般采用热法再生,对能源消耗较大,硅砂回收采用机械法,再生过程中会破碎,整体型砂粒度会变细,相应的树脂加入量会进一步增多,型砂排气性变差。宝珠砂再生可以使用热法或机械摩擦法,无论是哪一种再生,宝珠砂粒度都基本上不会产生变化,可以有效保证铸件的质量稳定。
- 硅砂为多角形砂,模具设计中中小件一般拔模斜度设计在1%左右。宝珠砂为球形,相对摩擦力较硅砂小,拔模斜度能够相应的减小,节省后续机加的费用。
- 硅砂回收率较低,一般再生率90%~95%,固废产生较多。宝珠砂回收率能到达98%以上,有效的减少固废排放。
- 宝珠砂耐火度高,粒型接近球形,流动性好。在球墨铸铁生产过程中,基本上不会产生粘砂类缺陷。可以有效降低清理打磨的工作量。
综上所述,在呋喃树脂砂球铁件中,使用宝珠砂代替硅砂可以明显的提高铸件质量,降低综合成本,减少固废排放,是一种对企业,对工人,对环境都友好的绿色环保型砂