做高強度灰鑄鐵鑄鐵平板需要注意收縮性的問題
2018年04月06日
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電爐熔煉：增碳(tan)技(ji)術的(de)應用是解決鐵液(ye)收(shou)縮的(de)關鍵技(ji)術。由于鐵液(ye)凝固(gu)過程中的(de)石(shi)(shi)墨析出產生石(shi)(shi)墨化膨脹作用，良好的(de)石(shi)(shi)墨化會(hui)減少鐵液(ye)的(de)收(shou)縮傾向(xiang)，因此，增碳(tan)技(ji)術是好的(de)工藝。
由于加入增(zeng)碳(tan)劑提高了鐵(tie)液(ye)的(de)石墨化能(neng)力，因(yin)此，采用(yong)全廢(fei)(fei)鋼熔(rong)煉加增(zeng)碳(tan)劑的(de)工(gong)藝，鐵(tie)液(ye)的(de)收縮傾向(xiang)反(fan)而(er)(er) 小。這是 重要的(de)一(yi)(yi)個觀念轉變，傳統的(de)觀念是認為多加廢(fei)(fei)鋼會zengda鐵(tie)液(ye)的(de)收縮傾向(xiang)，這樣我(wo)們 容易走(zou)入一(yi)(yi)個誤區，不愿意(yi)多用(yong)廢(fei)(fei)鋼，而(er)(er)喜歡多用(yong)一(yi)(yi)些生鐵(tie)。
多用生(sheng)鐵的(de)(de)缺點(dian)是：生(sheng)鐵中有(you)許多粗(cu)(cu)大的(de)(de)過(guo)共晶(jing)石(shi)(shi)墨，這種粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)墨具有(you)遺傳性，如(ru)果低(di)溫熔煉，粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)墨難以xiaochu，粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)墨從液態(tai)遺傳到了固態(tai)，使(shi)凝(ning)固過(guo)程(cheng)中本來由于石(shi)(shi)墨析出應該產生(sheng)的(de)(de)膨脹作(zuo)用削弱，因此使(shi)鐵液凝(ning)固過(guo)程(cheng)中的(de)(de)收縮傾(qing)向zengda，粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)墨又然(ran)降低(di)了材料的(de)(de)性能。
(2)提(ti)高鑄鐵平板(ban)原鐵液(ye)的硅量，控制(zhi)孕育
灰鑄鐵中的(de)硅(gui)一部(bu)分(fen)是原(yuan)鐵液中的(de)硅(gui)，一部(bu)分(fen)是孕育帶入的(de)硅(gui)。
許多人喜歡原(yuan)鐵液(ye)(ye)中的(de)硅(gui)(gui)低點，然后用(yong)很大的(de)孕(yun)育量(liang)(liang)(liang)孕(yun)育，這種做(zuo)法并不(bu)科學：大量(liang)(liang)(liang)的(de)孕(yun)育是(shi)(shi)不(bu)可取(qu)的(de)，這會(hui)zengda收(shou)縮(suo)傾(qing)向(xiang)(xiang)。孕(yun)育是(shi)(shi)為了增(zeng)加(jia)結晶核心的(de)數(shu)量(liang)(liang)(liang)，cujin石(shi)墨化(hua)，少量(liang)(liang)(liang)的(de)孕(yun)育（0.2～0.4） 可以(yi)達到這個目的(de)。從工藝控制來說，孕(yun)育量(liang)(liang)(liang)應(ying)該相應(ying)穩(wen)定，不(bu)能有過大的(de)變化(hua)。這 要求原(yuan)鐵液(ye)(ye)的(de)硅(gui)(gui)量(liang)(liang)(liang)也(ye)要相應(ying)穩(wen)定。提高原(yuan)鐵液(ye)(ye)的(de)硅(gui)(gui)量(liang)(liang)(liang)，既可以(yi)減少白(bai)口和(he)收(shou)縮(suo)傾(qing)向(xiang)(xiang)，又(you)能發揮硅(gui)(gui)固(gu)溶強(qiang)化(hua)基體的(de)作用(yong)，性能反而不(bu)降低。目前(qian)比較科學的(de)做(zuo)法是(shi)(shi)提高灰鑄鐵原(yuan)鐵液(ye)(ye)的(de)含硅(gui)(gui)量(liang)(liang)(liang)，孕(yun)育量(liang)(liang)(liang)控制在(zai)0.3左右，這樣(yang)可以(yi)發揮硅(gui)(gui)的(de)固(gu)溶強(qiang)化(hua)作用(yong)，對提高強(qiang)度有利(li)，也(ye)對減少鑄件收(shou)縮(suo)有利(li) 。
（3）合(he)金化(hua)的方法對鑄鐵平板鐵液(ye)收(shou)縮有很大影響
合金化能youxiao提高鑄鐵的(de)性能，我們常用(yong)的(de)合金元(yuan)素是鉻、鉬、銅(tong)、錫、鎳(nie)。
鉻(ge)：鉻(ge)能youxiao地提高(gao)灰鑄鐵(tie)(tie)的(de)性(xing)能，隨著加入量的(de)增加，性(xing)能會(hui)一(yi)直提高(gao)。鉻(ge)的(de)白口(kou)傾向(xiang)比較大(da)(da)，這(zhe)是大(da)(da)家顧忌(ji)的(de)問題。加入量太(tai)大(da)(da)，會(hui)出現(xian)碳化物。至(zhi)于鉻(ge)量的(de)上限(xian)如(ru)何(he)控(kong)制，不(bu)同的(de)加鉻(ge)工藝，上限(xian)有(you)所不(bu)同，如(ru)果(guo)鉻(ge)加入到原鐵(tie)(tie)液中，其(qi)上限(xian)不(bu)要超過0.35，提高(gao)原鐵(tie)(tie)液中的(de)鉻(ge)量會(hui)使鐵(tie)(tie)液白口(kou)傾向(xiang)和收縮(suo)傾向(xiang)加大(da)(da)， 有(you)害。
另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)加鉻(ge)的工藝不是(shi)(shi)提高 原鐵(tie)液鉻(ge)是(shi)(shi)，而是(shi)(shi)將鉻(ge)加入到鐵(tie)液包中，用沖(chong)入法(fa)沖(chong)入，這(zhe)種(zhong)(zhong)工藝會(hui)大(da)大(da)減少(shao)鐵(tie)液的白口和收縮(suo)傾向(xiang)(xiang)，同(tong)前一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)工藝相比，同(tong)樣的鉻(ge)量，白口和收縮(suo)傾向(xiang)(xiang)會(hui)減少(shao)一(yi)(yi)半以上(shang)，這(zhe)種(zhong)(zhong)加鉻(ge)方式，鉻(ge)的上(shang)限可以控制(zhi)到0.45。
鉬：鉬的(de) 性與鉻(ge) 相似，不再作(zuo)具體描(miao)述(shu)。由于鉬的(de)價格昂貴，加(jia)鉬會大幅度(du)增加(jia)成本(ben)。因此，應盡可能(neng)少加(jia)鉬，多加(jia)一些鉻(ge)。
用沖入法加鉻、加鉬是(shi)減(jian)少合金(jin)化收縮的youxiao措(cuo)施。
（4）鑄(zhu)鐵(tie)平板（鑄(zhu)鐵(tie)平臺）鐵(tie)液澆注溫度(du)對(dui)收(shou)縮(suo)的影響(xiang)
溫(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)鐵液(ye)收(shou)縮傾(qing)向大，這(zhe)是(shi)大家(jia)都有(you)的經驗。要(yao)(yao)(yao)控(kong)(kong)制(zhi)澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)(du)在合(he)理(li)的范圍內是(shi) 重要(yao)(yao)(yao)的，澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)(du)如果(guo)高(gao)(gao)于工藝規定的合(he)理(li)的溫(wen)度(du)(du)20～30℃，收(shou)縮傾(qing)向 會(hui)大幅(fu)增(zeng)加。生(sheng)產(chan)中(zhong)要(yao)(yao)(yao)注(zhu)意這(zhe)樣(yang)一(yi)(yi)種現象，沒有(you)自動保溫(wen)功能(neng)的電爐，可(ke)能(neng)會(hui)使鐵液(ye)溫(wen)度(du)(du)升(sheng)高(gao)(gao)，一(yi)(yi)包(bao)鐵液(ye)的澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)(du)會(hui)低(di)一(yi)(yi)些，隨后(hou)溫(wen)度(du)(du)會(hui)越來越高(gao)(gao)，如果(guo)不加以控(kong)(kong)制(zhi)， 有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)收(shou)縮廢(fei)品。生(sheng)產(chan)中(zhong)一(yi)(yi)包(bao)鐵液(ye)要(yao)(yao)(yao)燙包(bao)，燙好(hao)的包(bao)再用，而且(qie)一(yi)(yi)包(bao)鐵液(ye)澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)(du)要(yao)(yao)(yao)控(kong)(kong)制(zhi)在下限，不要(yao)(yao)(yao)在上限，防止溫(wen)度(du)(du)不斷升(sheng)高(gao)(gao)。電爐熔煉控(kong)(kong)制(zhi)好(hao)澆(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)(du)，是(shi)防止鑄件產(chan)生(sheng)收(shou)縮廢(fei)品的關鍵(jian)措施。
（5）鐵液氧(yang)化傾向不容忽略：氧(yang)化大，收縮大。
鐵(tie)液(ye)氧(yang)(yang)化傾(qing)向(xiang)大(da)(da)是 有(you)害的(de)，也(ye)會zengda收(shou)縮(suo)傾(qing)向(xiang)。為(wei)了降低(di)(di)鐵(tie)液(ye)氧(yang)(yang)化，沖天爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉 要實現快(kuai)速熔(rong)(rong)煉。現在(zai)國外的(de)電(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉技(ji)術(shu)可(ke)以做(zuo)到(dao)加入的(de)鐵(tie)料(liao)在(zai)幾分鐘(zhong)內(nei)快(kuai)速熔(rong)(rong)化，大(da)(da)大(da)(da)縮(suo)短了鐵(tie)料(liao)在(zai)高(gao)溫氧(yang)(yang)化階段(duan)的(de)時間(jian)，氧(yang)(yang)化傾(qing)向(xiang)大(da)(da)幅降低(di)(di)，同時由(you)于電(dian)爐(lu)(lu)增碳技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用，使(shi)鐵(tie)液(ye)的(de)氧(yang)(yang)化進一步降低(di)(di)，所以電(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉也(ye)可(ke)以生產出低(di)(di)氧(yang)(yang)化、低(di)(di)收(shou)縮(suo)的(de)鐵(tie)液(ye)。只(zhi)要嚴格(ge)控制好(hao)澆注(zhu)溫度，用電(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉生產復雜的(de)缸體(ti)、缸蓋鑄件也(ye)很有(you)優勢(shi)。
