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为解决齿轮泵的困油现象,通常在球墨铸铁泵盖上开设对称的卸荷槽,或向低压侧方向开设不对称卸荷槽,吸液侧采用锥形卸荷槽,排液侧为矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液压工业中所用的齿轮泵要深。球墨铸铁泵盖放置在刹车泵或离合器泵的储液罐上端。球墨铸铁泵盖上有橡胶密封垫防止刹车液漏出,水分进入。球墨铸铁泵盖可能是塑料或金属制成。形状有圆的,方的或长方的,由螺纹,螺栓或线箍定位。
泵体由吸水室和压水室两大部分组成。在吸水室的进口和压水室的出口分别是水泵进口法兰和出口法兰,用以连接进水管和出水管。在进口法兰和出口法兰上经常设有小孔,分别用以安装真空表和压力表。吸水室一般是一段逐渐收缩的锥形短管或等径直管,其作用是将水流引入叶轮,并向叶轮提供所需要的流态。锥管内常有一隔板,用以避免水流在进入叶轮前产生预旋。压水室的作用是收集叶轮流出的液体,并将液流引向出口。压水室的外形很像蜗牛壳,俗称蜗壳,叶轮就包在蜗壳里。
泵体的顶部设有排气孔(灌水孔),用以抽真空或灌水。在壳体的底部设有一放水孔,平时用方头螺栓塞住,停机后用来放空泵体内积水,防止泵内零件锈蚀和冬季结冰冻坏泵体。泵体由铸铁或铸钢等材料制造,其内表面要求光滑,以减小水力损失。
球墨铸铁泵盖用螺栓和泵体相连,其中部有膛孔,构成填料箱(涵),箱中加塞填料,或采用机械密封等形式高压柱塞泵,以防空气或水从轴和球墨铸铁泵盖之间的缝隙进入或流出。
球铁铸件热处理工艺同常规热处理
<一>、球墨铸铁热处理工艺
球墨铸铁(简称球铁)自上世纪四十年代问世并投入生产以来以其耐磨、减振和生产成本低廉等优点得到了迅猛的发展。迄今为止,球铁在汽车、机车车辆、机械机床及配件、铸铁管等生产中获得了广泛的应用。我国球铁在2006年的产量己增长为680多万吨,约占当年世界球铁总产量的31.6%,在铸铁件中所占的比重也由1997年的14.1%增至24一25%,仅球铁曲轴年产量就达到约20万吨,1000万根以上。球铁铸件除了产量大,种类多之外,目前厚大球铁件也在不断研发和生产。球铁依然是本世纪最为重要的工程结构材料之一。
随着现代装备向轻量化、节能、高效的方向发展,人们对球铁的强度和使用性能的要求也不断提高。因此,铸造和冶金工作者通常采用铸造合金化,抑或通过热处理工艺来达到提高球铁机械性能的目的。但是,前者因在球铁铸造过程中需添加昂贵的合金元素(如Ti、Cu等),使球铁件的生产成本大大增加,这极大地削弱了球铁件廉价的市场优势;后者耗时、耗能的弊端使球铁生产失去了市场开发的竞争力。而且,球铁较合金钢韧性差,目前球铁强化手段对冲击韧性的提高非常有限。
金属塑性加工理论经上世纪四十年代发展成为一门单独的应用学科以来,涌现出大量的新设备和新工艺。它是金属材料在外力作用下成形的同时改善和提高其内部组织、性能,尤其是铸造组织的一种加工方法。通过金属在塑性状态下的体积转移,充分提高了制件的材料利用率,提高了制件的强度和工件的精度。而在高温塑性变形过程中,将金属的形变和相变结合在一起的热机处理过程不仅能提高材料的强度,改善金属微观组织,还可以大大提高生产效率,节省了不必要的能源消耗,典型的塑性加工工艺有连铸连轧、锻造余热淬火、控制轧制、超塑性成型等。
由于塑性变形不仅可以合理消除球铁中缩孔、缩松等收缩类铸造缺陷,提高球墨铸铁强度和综合使用性能,还可以减少甚至替代现有的一些合金化和热处理工艺,达到减低成本,增加生产效率,降低能源消耗的目的。因此,将塑性成形工艺应用在球铁材料上势在必行。通过塑性变形提高球铁的强度和冲击韧性,将最大限度地发挥球铁自身优良的耐磨性、减震性以及低廉的生产成本等特点,也为球铁齿轮、轴承甚至曲轴类工件的应用开辟更广阔的空间。
但是,目前国内外对球铁可塑性的研究非常匾乏,尤其是系统地分析球铁在高温下的塑性行为,以及变形对球铁微观组织变化的影响规律尚不多见。这严重影响了塑性加工工艺在球铁中的应用,也阻碍了球铁产业的进一步扩大发展。
<二>、球墨铸铁的常规热处理
1、退火处理
若要提高球墨铸铁的韧性可采用退火处理。球墨铸铁在铸造过程中比普通灰口铸铁的白口倾向大,内应力也较大,球墨铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体。为提高球墨铸铁件的延性或韧性,可将球墨铸铁件重新加热到900~950℃并保温足够时间进行高温退火,再炉冷到600℃出炉变冷。在此过程中基体中的渗碳体会分解出石墨,奥氏体中会析出石墨,这些石墨集聚于原球状石墨周围,基体则全转换为铁素体,从而提高球墨铸铁的韧性。若铸态组织由(铁素体+珠光体)为基体+球状石墨组成,那么只需将球墨铸铁件重新加热到700~760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷,就能将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨来提高其韧性。
2、正火处理
若要提高球墨铸铁强度可采用正火处理。球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850~900℃温度,原铁素体及珠光体转换为奥氏体,并有部分球状石墨溶解于奥氏体,经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体,从而提高球墨铸铁件的强度。
3、淬火加低温回火处理
若要提高球墨铸铁的硬度可采用淬火并低温回火的方法。当球墨铸铁用作轴承等零件时往往需要比较高的硬度,此时可将球墨铸铁件淬火并低温回火处理。具体工艺是:将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度,保温让原基体组织全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火,后经250~350℃加热保温回火,原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织,原球状石墨形态不变。处理后的球墨铸铁件具有较高的硬度和一定韧性,同时还保留了石墨的润滑性能。
4、调质处理
若要提高球墨铸铁综合力学性能可采用调质处理。当球墨铸铁件用作为轴类件,如柴油机的曲轴、连杆,要求强度高同时韧性较好的综合力学性能,此时可对球墨铸铁件进行调质处理。具体工艺是:将球墨铸铁件加热到860~900℃的温度保温让基体组织奥氏体化,再在油或熔盐中冷却实现淬火,后经500~600℃的高温回火,获得回火索氏体组织(一般尚有少量碎块状的铁素体),原球状石墨形态不变。处理后强度、韧性匹配良好,适应于轴类件的工作条件。
5、等温淬火处理
若要获得较高强度的球墨铸铁可采用等温淬火处理。球墨铸铁等温淬火处理目的在于让球墨铸铁件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织,强度极限可超过1100MPa,冲击韧度αk≥32J。处理工艺是:将球墨铸铁件加热到830~870℃温度保温使基体奥氏体化后,投入280~350℃的熔盐中保温,让奥氏体部分转变为下贝氏体,原球状石墨不变,从而获得比较高强度的球墨铸铁。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铸铁件、减速机壳、机械加工、龙门铣床加工等业务。