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(jié)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(nèi)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(jié)。
鑄造行業(yè)是一個(gè)跨冶金和機(jī)械，涉及專業(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(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量，除嚴(yán)格控制進(jìn)料外，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，   大限度排除人為因素的干擾，用設(shè)備系統(tǒng)保證工藝過(guò)程的質(zhì)量和穩(wěn)定性，已是我國(guó)當(dāng)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。
隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)環(huán)保的要求也愈來(lái)愈高，應(yīng)有相應(yīng)的環(huán)保措施。以達(dá)到相應(yīng)的環(huán)保要求。
在生產(chǎn)過(guò)程中，如何充分利用能源，節(jié)約能源。也是當(dāng)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(jī)械行業(yè)重要基礎(chǔ)件行業(yè)。它決定著機(jī)械設(shè)備的使用壽命和使用可靠性。通過(guò)數(shù)千年的生產(chǎn)實(shí)踐積累，科學(xué)研究，從宏觀認(rèn)識(shí)深入到微觀理論，有了巨大的發(fā)展，不斷揭示鑄件生產(chǎn)過(guò)程中、穩(wěn)定完成技術(shù)參數(shù)的控制，就可保證鑄件的使用性能，從而保證機(jī)械設(shè)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(xiàn)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(duì)大型球鐵鑄件進(jìn)行退火、正火等預(yù)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(dá)900HV，脆性2級(jí)。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(jìng)爭(zhēng)。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(kuò)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(guó)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(yīng)著力發(fā)展高品質(zhì)大型球鐵鑄件，提高產(chǎn)品的附加值，使我國(guó)逐漸成為鑄造強(qiáng)國(guó)。
國(guó)內(nèi)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(duì)落后較多，體現(xiàn)在原材料、熔煉設(shè)備、球化與孕育控制技術(shù)、爐前檢測(cè)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(dá)   相比，我國(guó)大型球鐵鑄件的應(yīng)用比例尚有   差距，開(kāi)發(fā)薄壁高韌性、鑄態(tài)高強(qiáng)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(yīng)用潛能與應(yīng)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(qiáng)化鐵素體大型球鐵鑄件是用Si進(jìn)行鐵素體固溶強(qiáng)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(qiáng)度和較高的延伸率，鑄件的壁厚敏感性低，機(jī)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(jī)加成本較低，是替代珠光體強(qiáng)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(jì)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(qiáng)度比值、單位屈服強(qiáng)度的相對(duì)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(shì)。
國(guó)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(xiàn)了應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)在汽車、鐵路車輛、礦山機(jī)械及其它工程機(jī)械的高強(qiáng)度、耐磨、抗磨結(jié)構(gòu)件上得到應(yīng)用，但相對(duì)數(shù)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)。