鑄鐵平臺從配料到孕育處理熔煉過程要注意哪些
2019年04月19日
新聞詳情
鑄鐵平臺配料與熔煉
1.1增碳(tan)劑加廢鋼(gang)生(sheng)產合成鑄鐵
鑄鐵的(de)組織和性(xing)能(neng)很大程度上(shang)取決于原材(cai)料的(de)微觀組織和質(zhi)量。生鐵中存在(zai)具有遺傳性(xing)的(de)粗大的(de)過共晶石墨(mo)，在(zai)熔化過程中難以完(wan)全xiaochu，使凝固過程中產生的(de)石墨(mo)化膨(peng)脹作(zuo)用(yong)削弱，鑄鐵平臺鑄件的(de)致密性(xing)降低，鐵液(ye)收縮傾(qing)向zengda，同(tong)時粗大的(de)石墨(mo)還加大對基體的(de)割裂作(zuo)用(yong)，降低材(cai)料的(de)性(xing)能(neng)。
隨著鑄造技術的發展，越來越多的鑄鐵平臺,鑄鐵平板鑄造企業采用全廢鋼，用增碳方法調整碳量的合成鑄鐵冶煉方法。廢鋼的價格較生鐵便宜，而且在相同的化學成分下能獲得 的力學性能。
(1)采用未經過(guo)(guo)高溫石(shi)墨(mo)化的增碳(tan)(tan)(tan)劑，這(zhe)種增碳(tan)(tan)(tan)劑中(zhong)雜(za)質多，灰分(fen)多，并且需要(yao)較長的時間才能擴(kuo)散到鐵(tie)液(ye)中(zhong)。如果熔煉(lian)時間短， 會(hui)出現假增碳(tan)(tan)(tan)的效果，即(ji)爐(lu)內鐵(tie)液(ye)的上部分(fen)碳(tan)(tan)(tan)含量在(zai)范(fan)(fan)圍(wei)內，下部分(fen)碳(tan)(tan)(tan)含量低于范(fan)(fan)圍(wei)，這(zhe)種鐵(tie)液(ye)澆(jiao)注鑄(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)件，很容(rong)易出現縮松。經過(guo)(guo)高溫石(shi)墨(mo)化處理的增碳(tan)(tan)(tan)劑，碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子從(cong)原(yuan)來的無序(xu)排列狀態過(guo)(guo)渡(du)到片狀石(shi)墨(mo)的有序(xu)排列狀態，片狀石(shi)墨(mo)才能成為石(shi)墨(mo)形核的好核心(xin)，從(cong)而cujin石(shi)墨(mo)化。
(2)未經過(guo)高(gao)溫(wen)石墨(mo)化(hua)的(de)增(zeng)碳劑含(han)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)氮(dan)(dan)和硫，會使鐵液(ye)(ye)(ye)中(zhong)氮(dan)(dan)的(de)含(han)量增(zeng)加，生產合成鑄(zhu)鐵時(shi)加入大量廢(fei)鋼，廢(fei)鋼中(zhong)也(ye)含(han)有(you)大量的(de)氮(dan)(dan)，使鐵液(ye)(ye)(ye)中(zhong)氮(dan)(dan)含(han)量升高(gao)，當鐵液(ye)(ye)(ye)中(zhong)氮(dan)(dan)的(de)含(han)量超過(guo)0.01，有(you)可能導致形(xing)成氮(dan)(dan)氣孔(kong)缺陷，尤(you)其是當氮(dan)(dan)含(han)量超過(guo)0.014時(shi) 甚。
碳化硅的使用(yong)
鑄(zhu)鐵熔(rong)煉時加入(ru)碳化硅，對(dui)于灰鑄(zhu)鐵，由(you)于非平衡石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)預孕育作用，可(ke)以提(ti)高共晶團(tuan)大量(liang)形(xing)成與(yu)生長的(de)(de)溫度(du)（減小(xiao)相對(dui)過冷度(du)），有(you)利于形(xing)成A型石(shi)墨(mo)(mo)；還可(ke)以因晶核數量(liang)增多(duo)，使片狀石(shi)墨(mo)(mo)細小(xiao)，提(ti)高石(shi)墨(mo)(mo)化程度(du)減少白口(kou)傾向，從(cong)而提(ti)高力學性(xing)能。
在(zai)灰鐵(tie)、球鐵(tie)和(he)可(ke)鍛鑄鐵(tie)方面，都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反(fan)應(ying)，用SiC來降低FeO和(he)MnO在(zai)渣(zha)中的含量(liang)，從而凈化鐵(tie)液。
由于碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)的熔點較高，加(jia)(jia)入(ru)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)的時(shi)間(jian)(jian)是關鍵，如果加(jia)(jia)入(ru)太晚，碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)未全部進(jin)行熔解擴(kuo)散，其(qi)中(zhong)未熔融(rong)的碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)會以顆粒狀的形(xing)態(tai)存(cun)在(zai)(zai)于鐵(tie)液中(zhong)，在(zai)(zai)鐵(tie)液澆(jiao)注后(hou)(hou)反(fan)而(er)會形(xing)成(cheng)渣眼；如果加(jia)(jia)入(ru)時(shi)間(jian)(jian)太長(chang)，鐵(tie)液經過(guo)長(chang)時(shi)間(jian)(jian)的熔煉后(hou)(hou)，碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)所形(xing)成(cheng)的形(xing)核也會慢慢消失，只能起(qi)到簡(jian)單的增(zeng)硅(gui)(gui)作(zuo)用(yong)。因此(ci)建(jian)議，碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)的加(jia)(jia)入(ru)時(shi)間(jian)(jian)好是在(zai)(zai)中(zhong)頻爐熔融(rong)1/3爐料時(shi)，并且(qie)爐料已經化(hua)(hua)(hua)(hua)清時(shi)加(jia)(jia)入(ru)，伴隨著鐵(tie)液的攪(jiao)拌作(zuo)用(yong)，碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)的擴(kuo)散效果會 。
鑄(zhu)鐵平臺鐵液的(de)過熱和高溫靜置
在(zai)(zai)一(yi)定范圍內提高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)平臺(tai)鐵(tie)液(ye)(ye)的過(guo)(guo)熱(re)(re)溫(wen)度(du)，延長高(gao)溫(wen)靜置(zhi)(zhi)的時(shi)間，都會導致(zhi)(zhi)鑄(zhu)鐵(tie)的石(shi)墨及基體組織的細化(hua)(hua)，使鑄(zhu)鐵(tie)平臺(tai)強(qiang)度(du)提高(gao)；另外，高(gao)溫(wen)鐵(tie)液(ye)(ye)在(zai)(zai)一(yi)定的時(shi)間下靜置(zhi)(zhi)，由于(yu)氧化(hua)(hua)渣的密(mi)度(du)比鑄(zhu)鐵(tie)的密(mi)度(du)小(xiao)，鐵(tie)液(ye)(ye)中的氧化(hua)(hua)渣隨著鐵(tie)液(ye)(ye)的翻滾(gun)，會浮到鐵(tie)液(ye)(ye)表面，通過(guo)(guo)出爐(lu)前扒渣處理(li)，可(ke)以(yi)減(jian)少鐵(tie)液(ye)(ye)中的氧化(hua)(hua)渣，凈化(hua)(hua)鐵(tie)液(ye)(ye)。但過(guo)(guo)熱(re)(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高(gao)，以(yi)及過(guo)(guo)熱(re)(re)時(shi)間過(guo)(guo)長，鐵(tie)液(ye)(ye)中的核心 會消失，zengda原鐵(tie)液(ye)(ye)的白口傾向。我(wo)公(gong)司嚴格實施鐵(tie)液(ye)(ye)過(guo)(guo)熱(re)(re)工藝，經過(guo)(guo)長時(shi)間的探索(suo)和經驗總結，認為(wei)感(gan)應電爐(lu)中，鐵(tie)液(ye)(ye)的過(guo)(guo)熱(re)(re)溫(wen)度(du)控制在(zai)(zai)1500℃-1530℃，過(guo)(guo)熱(re)(re)時(shi)間為(wei)5分(fen)鐘-10分(fen)鐘為(wei)佳，此時(shi)澆注(zhu)的鑄(zhu)件(jian)石(shi)墨細小(xiao)，組織致(zhi)(zhi)密(mi)。
鑄鐵平臺孕育處理的(de)目的(de)是增加(jia)形(xing)核核心、cujin石墨化、降低白(bai)口傾(qing)向(xiang)。
2.1出爐孕育
出(chu)(chu)爐孕育是鐵(tie)(tie)水(shui)出(chu)(chu)至(zhi)轉(zhuan)運包1/4時隨流(liu)沖入硅鋯孕育劑(ji)。鋯在鐵(tie)(tie)液中能(neng)生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增(zeng)加析出(chu)(chu)和細化奧氏體枝晶(jing)，增(zeng)加石墨結晶(jing)核心cujin鐵(tie)(tie)液石墨化，cujin穩(wen)定獲(huo)得鐵(tie)(tie)素體基體，提(ti)高鑄鐵(tie)(tie)的(de)強度。
2.2隨流孕(yun)育
孕(yun)育(yu)(yu)衰退是孕(yun)育(yu)(yu)處理過程不容忽視的(de)(de)問題，相比出爐孕(yun)育(yu)(yu)，隨流孕(yun)育(yu)(yu)鐵(tie)液溫(wen)度較低且孕(yun)育(yu)(yu)時間延(yan)后(hou)，從而明顯減(jian)少孕(yun)育(yu)(yu)衰退現象(xiang)，提高孕(yun)育(yu)(yu)效(xiao)果。對(dui)于致密性要求(qiu)高的(de)(de)發動機缸(gang)(gang)體缸(gang)(gang)蓋灰鑄鐵(tie)鑄件，一般選擇0.05-0.1的(de)(de)硅鍶(si)孕(yun)育(yu)(yu)劑。硅鍶(si)孕(yun)育(yu)(yu)劑能夠youxiaocujin共晶(jing)石墨化(hua)、減(jian)少鐵(tie)液的(de)(de)白口，但不增加共晶(jing)團數(shu)，不增加鐵(tie)液的(de)(de)縮松(song)傾向，對(dui)降低鑄件滲漏(lou)具有 的(de)(de)作用。
結論(lun)：
3.1冶(ye)金質(zhi)量是生產鑄鐵平臺(tai)的(de)根本保(bao)障，形核核心是衡量冶(ye)金質(zhi)量的(de)重要指標(biao)。
3.2感(gan)應電爐中(zhong)(zhong)加入一定量的(de)碳(tan)化硅作(zuo)為預處理劑，增(zeng)加鐵(tie)液中(zhong)(zhong)的(de)形(xing)核(he)核(he)心，降(jiang)低白(bai)口(kou)傾(qing)向(xiang)，并且能減少鐵(tie)液中(zhong)(zhong)的(de)氧化渣(zha)，起到凈化鐵(tie)液的(de)作(zuo)用。
3.3生產合成鑄鐵時，一定要選用(yong)經過高溫(wen)石(shi)墨化的(de)增碳劑(ji)，并對廢鋼(gang)的(de)來源進行嚴(yan)格管(guan)控。
3.4大量使(shi)用廢(fei)鋼，通過增(zeng)碳工藝生(sheng)產合成鑄鐵時，容易產生(sheng)氮(dan)氣孔，可以通過選(xuan)用硅(gui)鋯孕育劑來xiaochu氮(dan)氣孔的(de)風險。
3.5出爐補碳工藝，不僅能穩(wen)定爐后碳的(de)成分， 重要的(de)是起到一(yi)定的(de)孕(yun)育作用，增(zeng)加(jia)了(le)鐵(tie)液中的石墨核心，降低鐵(tie)液的白(bai)口(kou)傾向。
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