球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如(ru)何選擇(ze)鑄(zhu)鐵平板球化劑
球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)和孕育劑(ji)(ji)(ji)是(shi)球(qiu)(qiu)化(hua)處理(li)過程中重要的(de)材(cai)料，除了質量穩定外，選擇合適的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)還需(xu)要考慮(lv)以下幾種(zhong)因素。
球化(hua)處(chu)(chu)理溫度(du)：如(ru)果(guo)球化(hua)處(chu)(chu)理溫度(du)>1480℃，球化(hua)反應會比較(jiao)劇(ju)烈，進而造成較(jiao)低(di)(di)的(de)鎂吸收率。為了使(shi)球化(hua)反應平穩，則可選擇鈣含量相(xiang)對(dui)較(jiao)高的(de)球化(hua)劑。如(ru)果(guo)球化(hua)溫度(du)<1480℃，則可以(yi)使(shi)用鈣含量相(xiang)對(dui)低(di)(di)一(yi)點的(de)球化(hua)劑。
處(chu)理包(bao)尺寸：如果處(chu)理包(bao)的(de)(de)高(gao)徑(jing)比為(wei)1:1，則由于(yu)鎂(mei)蒸汽的(de)(de)散失會(hui)導致鎂(mei)吸收(shou)率的(de)(de)降低，建議使用鈣(gai)含量較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)球(qiu)化劑。如果處(chu)理包(bao)的(de)(de)高(gao)徑(jing)比為(wei)2:1，則球(qiu)化反(fan)應會(hui)比較(jiao)(jiao)平穩，鎂(mei)蒸氣會(hui)擴散到(dao)鐵液中，鎂(mei)吸收(shou)率得到(dao)提高(gao)。
球(qiu)化(hua)處理工藝：如果不(bu)(bu)使用(yong)蓋(gai)包(bao)法(fa)，那么球(qiu)化(hua)反(fan)應產生(sheng)的(de)(de)煙霧 會進入(ru)到大氣中(zhong)，并且會產生(sheng)刺眼(yan)的(de)(de)白光。為了使球(qiu)化(hua)反(fan)應平穩，可(ke)以采用(yong)低鎂(mei)高鈣(gai)的(de)(de)球(qiu)化(hua)劑。如果使用(yong)蓋(gai)包(bao)法(fa)工藝，鐵(tie)液(ye)不(bu)(bu)會飛(fei)濺(jian)，并且產生(sheng)的(de)(de)煙霧較少，可(ke)使用(yong)高鎂(mei)低鈣(gai)的(de)(de)球(qiu)化(hua)劑，以減少加入(ru)量，降(jiang)低球(qiu)化(hua)成本。
處(chu)理重量(liang)(liang)：如果處(chu)理鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)重量(liang)(liang)小于(yu)500kg，那么可(ke)使(shi)用(yong)(yong)粒(li)(li)度(du)(du)(du)較小的(de)(de)(de)球化(hua)劑(ji)，推薦使(shi)用(yong)(yong)粒(li)(li)度(du)(du)(du)12mm以下的(de)(de)(de)球化(hua)劑(ji)。如果處(chu)理鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)重量(liang)(liang)在500~1000kg，可(ke)使(shi)用(yong)(yong)粒(li)(li)度(du)(du)(du)較大(da)(da)的(de)(de)(de)球化(hua)劑(ji)，如粒(li)(li)度(du)(du)(du)為3~25mm的(de)(de)(de)球化(hua)劑(ji)。如果處(chu)理鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)重量(liang)(liang)大(da)(da)于(yu)1000kg，則可(ke)以使(shi)用(yong)(yong)4~32mm的(de)(de)(de)球化(hua)劑(ji)。
硅(gui)含量(liang)：如果(guo)鑄造產品的(de)(de)(de)工藝出品率較(jiao)(jiao)低(di)或者(zhe)廢品率較(jiao)(jiao)高(gao)，想通過多加(jia)回爐(lu)料(liao)和(he)廢鋼的(de)(de)(de)方式進行熔煉，而終鑄件對鐵水的(de)(de)(de)硅(gui)含量(liang)有(you)嚴格要求(qiu)。在(zai)孕育量(liang)沒法(fa)進一步降低(di)的(de)(de)(de)前提(ti)下，可(ke)使用低(di)硅(gui)球化(hua)劑進行處理，這樣可(ke)使回爐(lu)料(liao)多加(jia)8~15，可(ke)降低(di)鑄造廠的(de)(de)(de)生產費用。
鑄鐵(tie)平板原鐵(tie)液(ye)硫(liu)含(han)量(liang)(liang)：如果原鐵(tie)液(ye)硫(liu)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)高，如果不進行脫硫(liu)處(chu)理，則需要高鎂高稀(xi)土(tu)的球(qiu)化(hua)劑，并且加入量(liang)(liang)會較(jiao)高，如果原鐵(tie)液(ye)的硫(liu)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)低(di)(di)(di)，則可以使用低(di)(di)(di)鎂低(di)(di)(di)稀(xi)土(tu)的球(qiu)化(hua)劑，且加入量(liang)(liang)會較(jiao)低(di)(di)(di)，低(di)(di)(di)鎂低(di)(di)(di)稀(xi)土(tu)的球(qiu)化(hua)劑成本(ben)也會比較(jiao)便宜(yi)。
不同(tong)的球化方式
目前常用的球化(hua)方(fang)式有(you)以(yi)下幾種：包(bao)內處理法(fa)（包(bao)括直(zhi)沖法(fa)，三(san)明(ming)治法(fa)和蓋包(bao)法(fa)）、型內球化(hua)法(fa)、流淌(tang)法(fa)、純鎂處理工(gong)藝（包(bao)括轉包(bao)法(fa)和包(bao)芯線法(fa)）。現 這幾種球化(hua)方(fang)式的優缺點簡單介紹(shao)以(yi)下。
包內處理法：這(zhe)是(shi)常見(jian)的(de)(de)球(qiu)化(hua)工藝，應(ying)用(yong)范圍(wei)廣，小到幾公斤的(de)(de)汽車件，大到幾十噸的(de)(de)風電(dian)件都(dou)可以使用(yong)這(zhe)種工藝。以蓋包法的(de)(de)鎂吸收(shou)率(lv)高，其次是(shi)三明治法。缺點(dian)是(shi)目前(qian)自動(dong)化(hua)程度不高，國內已有一些設備廠在(zai)研發自動(dong)加(jia)料(liao)系統。
型內球化(hua)法：現在(zai)使(shi)用這種工藝的鑄造廠不是很(hen)多，因為這種工藝的缺(que)點比較明顯，球化(hua)處理(li)產生(sheng)的渣子有時會進入型腔(qiang)，造成(cheng)夾渣缺(que)陷而產生(sheng)廢品(pin)。另外(wai)，這種球化(hua)工藝對鐵(tie)液溫度(du)及鐵(tie)液流速要求較高，否則(ze)會球化(hua)不均(jun)勻。
流(liu)淌(tang)法：顧(gu)名思義(yi)，流(liu)淌(tang)法是鐵(tie)液流(liu)過(guo)裝有球(qiu)化(hua)劑(ji)的球(qiu)化(hua)室而進行(xing)球(qiu)化(hua)，目前這種工藝(yi)用(yong)的并(bing)不是太多。優點(dian)(dian)是自動化(hua)程(cheng)度相(xiang)對高(gao)一(yi)些；缺點(dian)(dian)是對鐵(tie)液溫度和鐵(tie)液流(liu)速要(yao)求較嚴。
純鎂(mei)球化工藝：有時也(ye)叫高鎂(mei)球化工藝，目前主(zhu)要有兩種(zhong)形式(shi)，轉包法和(he)(he)包芯線(xian)法。這種(zhong)方法的優點(dian)是(shi)(shi)自動(dong)化程度較(jiao)高，也(ye)有利于環保；缺點(dian)是(shi)(shi)鎂(mei)吸收(shou)率(lv)偏低，產生的煙霧和(he)(he)渣(zha)子較(jiao)多。
生產(chan)球墨鑄鐵平板(ban)的注意事項
現(xian)在簡(jian)要總結一下生(sheng)產(chan)球鐵的注意事項。
（1）原鐵(tie)液的(de)硫(liu)含量(liang)(liang)及(ji)其(qi)他微(wei)量(liang)(liang)元素(su)不要(yao)太(tai)(tai)高(gao)。如果原鐵(tie)液硫(liu)含量(liang)(liang)和其(qi)他微(wei)量(liang)(liang)元素(su)含量(liang)(liang)太(tai)(tai)高(gao)，則需(xu)要(yao)較多(duo)的(de)球(qiu)(qiu)化劑(ji)加入(ru)量(liang)(liang)或(huo)者稀(xi)土含量(liang)(liang)較高(gao)的(de)球(qiu)(qiu)化劑(ji)，這樣球(qiu)(qiu)化劑(ji)的(de)成本(ben) 會增加，另外(wai)過(guo)多(duo)的(de)球(qiu)(qiu)化劑(ji)會造成 多(duo)的(de)渣(zha)子，不利于鑄(zhu)件質量(liang)(liang)的(de)穩定。稀(xi)土含量(liang)(liang)太(tai)(tai)多(duo)，則會在大斷面的(de)鑄(zhu)件上易產生碎塊(kuai)狀石墨。
（2）球(qiu)化(hua)處(chu)理(li)的(de)穩定(ding)性。球(qiu)化(hua)處(chu)理(li)工序(xu)是球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵生產(chan)過程中的(de)關鍵工序(xu)，只(zhi)有球(qiu)化(hua)處(chu)理(li)工序(xu)穩定(ding)了，鑄(zhu)件(jian)的(de)質量才能穩定(ding)。針對不同的(de)產(chan)品(pin)，不同的(de)原鐵液硫含量，該(gai)加入多少球(qiu)化(hua)劑、孕育劑等(deng)，都(dou)要寫入作業(ye)指導書并且嚴格執行。
（3）避(bi)免較長(chang)的等待時間。球(qiu)化孕育處理后，應立即進行澆注(zhu)。因(yin)為(wei)隨著時間的延長(chang)，殘(can)留鎂(mei)會燒損并且孕育效果會衰退。
（4）避免過高(gao)的殘(can)(can)留(liu)鎂(mei)含(han)量。較高(gao)的殘(can)(can)留(liu)鎂(mei)含(han)量會zengda鑄件的縮松傾(qing)向，對(dui)(dui)于一(yi)般球(qiu)墨鑄鐵(tie)，殘(can)(can)留(liu)鎂(mei)含(han)量（質量分數）應控(kong)制(zhi)在(zai)0.035~0.045，對(dui)(dui)于高(gao)鎳球(qiu)墨鑄鐵(tie)，殘(can)(can)留(liu)鎂(mei)含(han)量應控(kong)制(zhi)在(zai)0.06~0.07。
（5）對(dui)要(yao)求較高(gao)的鑄件使用較好的孕(yun)育劑。對(dui)要(yao)求較高(gao)的風電(dian)件、高(gao)鐵件等(deng)，則(ze)應選擇孕(yun)育效果較強的隨流孕(yun)育劑（如具有zhuanli的Ultraseed/Ce）。其 點是能 增加石墨球數(shu)，且石墨球形圓整。
