水基淬火剂在轮盘类铸件的应用
发布时间： 2013-4-2 16:22:56
轮盘类铸件包括齿轮、带轮、蜗轮、叶轮、飞轮等铸件。由于轮缘和轮毂及上下端面通常都需机械加工，故对铸件水基淬火剂的淬火质量要求较高，尤其在齿面和轴孔处不允许有任何铸造缺陷。
通常轮盘类铸件的壁厚差较大，故其铸造应力较大。另外，壁厚较大的轮缘和轮毂处是热节区，易形成缩孔或缩松。针对该类铸件的结构特点，铸造水基淬火剂淬火工艺常采用多而分散的内浇道，使金属液平稳而快速充型。为保证热节区的铸造质量，工艺上常采用冒口补缩或冒口与冷铁配合使用方案。
轮盘类铸件较易产生的铸造缺陷有缩孔、缩松、气孔、砂（渣）眼等。某些壁厚差较大的铸件，也会因铸造应力过大而产生裂纹。因此采用水基淬火剂进行淬火。
现以蜗轮为例进行铸造工艺分析。 (1)蜗轮材质：球墨铸铁QT450-10。
(2)基本结构参数及技术要求
①壁厚：最薄处15mm，最厚处65mm。②结构：铸件为轮盘类，毛坯轮廓尺寸Φ835mm×140mm。③重量：铸件重量240kg，浇注总重340kg。④金相要求：球化级别不得大于4级，渗碳体含量不得大于2%（附铸试块）。⑤硬度：160～210 HBS。⑥轮缘齿面及轴孔内不允许有任何铸造缺陷。⑦铸件须经高温石墨化水基淬火剂退火处理。 (3)生产方式及条件：单件小批生产；干砂型、干芯，手工造型、造芯；冲天炉熔炼，球化处理。
(4)铸造工艺方案
①浇注位置和分型面：分型面设于轮缘一端的倒角处。采用两箱造型，平做平浇方案。每箱铸件数量一件。
②确定工艺参数：加工余量：顶面12mm，外圆9mm，内孔和底面8mm。缩尺：各向缩尺取0.8%。浇注温度：1320-1350℃。
③浇注系统设计 根据铸件壁厚差较大的结构特点和球墨铸铁的糊状凝固特性，浇注系统采用定向凝固方案。铁液从直浇道、横浇道进入两个对称布置的暗边冒口，暗冒口直径为热节圆直径的1.8倍，再从铸件轮缘处进入型腔。 由于铸件轮缘周长尺寸较大，两个边冒口的补缩距离不够（冒口单侧有效补缩距离按3倍的热节圆直径考虑），水基淬火剂淬火时尚需在其补缩距离之外再设置12块外冷铁，以加速这些部位的冷却，防止产生缩孔、缩松。另外，在轮毂顶端设一个明冒口补缩，该冒口在铸件浇注末期要补充高温铁液，明冒口直径为该处热节圆直径的2.6倍。 为保证轮毂与辐板连接处热节区的铸造质量，采用水基淬火剂淬火，在下型的轮毂与辐板交接处再设置4块外冷铁。因为当作内浇道的两个冒口颈截面尺寸较大，浇注系统呈开放式，故要求在直浇道或横浇道上设置过滤网挡渣。 铸型在浇注时通过设在轮缘上的6个Φ20mm的出气孔和中部Φ60mm的冒口进行排气。 我公司是专业水基淬火剂生产厂家，十年品质保证，质优价廉，水基淬火剂价格合适，是热处理常用的淬火介质，欢迎来电咨询淬火液详细知识。 本文参考《金属工艺基础与实践》一书。
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