中频感应电炉熔炼灰铸铁,怎样防止出现缺陷?

               

在现(xian)代铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)中,冲天炉(lu)(lu)因环(huan)保问题正(zheng)被(bei)逐步关(guan)停(ting),大(da)(da)多(duo)数铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造企业改用中频炉(lu)(lu)熔(rong)炼(lian)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)。 与(yu)冲天炉(lu)(lu)相(xiang)(xiang)比,中频炉(lu)(lu)熔(rong)炼(lian)工艺相(xiang)(xiang)对简(jian)单;铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)化学(xue)成分(fen)和(he)温度(du)容(rong)易(yi)控制,不(bu)(bu)增(zeng)碳不(bu)(bu)增(zeng)硫有(you)利(li)于 低硫铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)获得(de);环(huan)境污染小,炉(lu)(lu)前冶炼(lian)的(de)(de)工作环(huan)境和(he)劳动(dong)强度(du)也大(da)(da)为改善;利(li)用夜间电价(jia)低谷熔(rong) 炼(lian),生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)成本可大(da)(da)致(zhi)与(yu)冲天炉(lu)(lu)相(xiang)(xiang)当;同(tong)样化学(xue)成分(fen)的(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)、同(tong)样的(de)(de)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型浇注(zhu)的(de)(de)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件,中频炉(lu)(lu)比冲天 炉(lu)(lu)熔(rong)炼(lian)的(de)(de)灰(hui)铁(tie)(tie)(tie)强度(du)和(he)硬(ying)度(du)高;中频炉(lu)(lu)铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)比冲天炉(lu)(lu)铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)过热温度(du)高、流动(dong)性(xing)差,并具有(you)以下不(bu)(bu)良特(te) 性(xing):铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)晶核数量(liang)(liang)少(shao),过冷度(du)、白(bai)口和(he)收缩(suo)倾向大(da)(da),铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件厚壁处(chu)易(yi)产(chan)(chan)生(sheng)(sheng)缩(suo)孔和(he)缩(suo)松,薄壁处(chu)易(yi)产(chan)(chan) 生(sheng)(sheng)白(bai)口和(he)硬(ying)边等铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造缺陷。在亚(ya)共晶灰(hui)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)中,A 型石墨数量(liang)(liang)极易(yi)减少(shao),D、E 型石墨及其伴(ban)生(sheng)(sheng)的(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)素(su) 体(ti)数量(liang)(liang)增(zeng)加,珠光体(ti)数量(liang)(liang)少(shao)。所有(you)这些(xie)再加上日常(chang)生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)中的(de)(de)一些(xie)不(bu)(bu)当因素(su),都在生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)中表现(xian)为铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件 质量(liang)(liang)的(de)(de)波动(dong),影响了铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)正(zheng)常(chang)生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)。 

针对(dui)中(zhong)频炉(lu)熔炼(lian)(lian)灰铸铁(tie)出现的(de)新(xin)问题(ti),笔者克服了电炉(lu)熔炼(lian)(lian)工艺、技术资(zi)料少,实践(jian)、探索(suo)难(nan)度(du)大 等(deng)诸(zhu)多(duo)困难(nan),逐步(bu)摸(mo)索(suo)和总(zong)结(jie)积累了一些(xie)生(sheng)产技术经验和体会,期望能对(dui)正处于艰难(nan)经营和转(zhuan)型(xing)升 级阵痛中(zhong)的(de)中(zhong)小(xiao)铸造(zao)企业提供微薄帮助。 

1.原(yuan)材料的选(xuan)用及炉(lu)料配比 

 炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)优劣直接(jie)影响铁(tie)(tie)(tie)水的(de)(de)(de)(de)(de)质量(liang)(liang),中频(pin)炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)熔(rong)炼(lian)灰铁(tie)(tie)(tie)对(dui)于(yu)炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)清洁(jie)程度(du)(du)和(he)(he)干燥(zao)要求较高(gao),炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)不(bu) 干净(jing)(jing)、含(han)有(you)(you)有(you)(you)害(hai)元(yuan)素(su)或(huo)熔(rong)炼(lian)控制不(bu)好(hao),会导致铁(tie)(tie)(tie)水氧(yang)化(hua)(hua)和(he)(he)纯净(jing)(jing)度(du)(du)低,严重恶化(hua)(hua)铁(tie)(tie)(tie)水的(de)(de)(de)(de)(de)冶金(jin)质量(liang)(liang),影响铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)基体组织(zhi)和(he)(he)石墨(mo)(mo)形(xing)态,引起孕育不(bu)良、白口(kou)和(he)(he)缩松倾向大、气孔多等问(wen)(wen)题。因此(ci)应(ying)强化(hua)(hua)对(dui)原(yuan) 辅(fu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)管理,严禁使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)锈蚀严重、有(you)(you)油污的(de)(de)(de)(de)(de)炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)。同(tong)时(shi),为提高(gao)铁(tie)(tie)(tie)水的(de)(de)(de)(de)(de)纯净(jing)(jing)度(du)(du)和(he)(he)稳定(ding)铁(tie)(tie)(tie)水的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)学 成(cheng)分(fen)(fen),应(ying)选(xuan)(xuan)用(yong)(yong)碳(tan)素(su)钢废(fei)(fei)钢做炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao),并使(shi)(shi)(shi)其在(zai)炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)配(pei)比(bi)(bi)中占 50%以上;对(dui)于(yu)回炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)应(ying)选(xuan)(xuan)用(yong)(yong)同(tong)材(cai)质铸(zhu)件(jian)浇 冒口(kou),并清理掉(diao)粘附的(de)(de)(de)(de)(de)型砂和(he)(he)涂料(liao)(liao)(liao)后再使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong),使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)量(liang)(liang)以 40%左右为宜(yi);废(fei)(fei)铁(tie)(tie)(tie)屑也应(ying)是(shi)同(tong)材(cai)质铸(zhu)件(jian)机加 工铁(tie)(tie)(tie)屑;对(dui)于(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)(tie),因其中的(de)(de)(de)(de)(de)杂质和(he)(he)微(wei)量(liang)(liang)元(yuan)素(su)以及组织(zhi)缺(que)陷都具有(you)(you)遗传性,应(ying)选(xuan)(xuan)用(yong)(yong)来(lai)源(yuan)稳定(ding)、干净(jing)(jing)少 绣、有(you)(you)害(hai)元(yuan)素(su)低、最好(hao)是(shi) Z18 以上牌号的(de)(de)(de)(de)(de)铸(zhu)造生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)(tie),这样(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)(tie)生(sheng)(sheng)(sheng)产的(de)(de)(de)(de)(de)铸(zhu)件(jian)内在(zai)质量(liang)(liang)好(hao)且(qie)(qie)稳定(ding),不(bu) 要轻易(yi)变(bian)换生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)来(lai)源(yuan),否(fou)则对(dui)于(yu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)存(cun)在(zai)不(bu)合(he)格因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)而可能引起的(de)(de)(de)(de)(de)质量(liang)(liang)问(wen)(wen)题将防不(bu)胜防, 并且(qie)(qie)生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)加入(ru)(ru)应(ying)在(zai)熔(rong)炼(lian)初期(qi)加入(ru)(ru)为好(hao),配(pei)比(bi)(bi)可占15%,以利于(yu)改善铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)石墨(mo)(mo)形(xing)态;增碳(tan)剂应(ying)选(xuan)(xuan)用(yong)(yong) 商品(pin)石墨(mo)(mo)增碳(tan)剂或(huo)经高(gao)温(wen)石墨(mo)(mo)化(hua)(hua)处理过的(de)(de)(de)(de)(de)增碳(tan)剂,并在(zai)熔(rong)炼(lian)中尽量(liang)(liang)早加,使(shi)(shi)(shi)增碳(tan)剂与铁(tie)(tie)(tie)水直接(jie)接(jie)触, 且(qie)(qie)有(you)(you)充足的(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)间熔(rong)化(hua)(hua)吸收;铁(tie)(tie)(tie)合(he)金(jin)和(he)(he)孕育剂应(ying)化(hua)(hua)学成(cheng)分(fen)(fen)合(he)格、粒度(du)(du)适宜(yi)。配(pei)料(liao)(liao)(liao)时(shi)应(ying)预先根据(ju)炉(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)料(liao)(liao)(liao)配(pei) 比(bi)(bi)及材(cai)料(liao)(liao)(liao)成(cheng)分(fen)(fen)计算出(chu) C、Si、Mn 等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang),不(bu)足的(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)(fen)用(yong)(yong)增碳(tan)剂和(he)(he)铁(tie)(tie)(tie)合(he)金(jin)调整(zheng)。在(zai)熔(rong)炼(lian)后期(qi)成(cheng) 分(fen)(fen)微(wei)调时(shi),如果 C 含(han)量(liang)(liang)偏(pian)低可加生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)(tie)增碳(tan);若 C 含(han)量(liang)(liang)偏(pian)高(gao)可加入(ru)(ru)废(fei)(fei)钢降碳(tan)。

2.化(hua)学成分(fen)的(de)影响 

 碳和(he)(he)(he)(he)硅是强(qiang)烈促(cu)进石(shi)墨(mo)化(hua)(hua)元素(su)(su),C、Si 偏高(gao),会(hui)导(dao)致石(shi)墨(mo)粗(cu)化(hua)(hua)、铁(tie)素(su)(su)体(ti)量(liang)(liang)增(zeng)多、珠光(guang)(guang)体(ti)量(liang)(liang)减少, 铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)强(qiang)度和(he)(he)(he)(he)硬(ying)度下(xia)降(jiang)。铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)基体(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)强(qiang)度是随珠光(guang)(guang)体(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)而提(ti)(ti)(ti)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),因(yin)此(ci),在(zai)(zai)(zai)高(gao)强(qiang)度灰(hui)铁(tie)中(zhong),C、 Si 含量(liang)(liang)应(ying)在(zai)(zai)(zai)一定(ding)范围内适当(dang)(dang)降(jiang)低(di),在(zai)(zai)(zai)保(bao)(bao)证获得灰(hui)口的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)时(shi),有利(li)于细化(hua)(hua)石(shi)墨(mo)、促(cu)进形成珠光(guang)(guang)体(ti)、提(ti)(ti)(ti) 高(gao)力(li)(li)学性(xing)能(neng)。碳当(dang)(dang)量(liang)(liang) CE 和(he)(he)(he)(he) Si/C 比显(xian)著地影响灰(hui)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)和(he)(he)(he)(he)性(xing)能(neng),选定(ding)适当(dang)(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) CE 和(he)(he)(he)(he) Si/C 比,对 改(gai)(gai)善铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)、提(ti)(ti)(ti)高(gao)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)是有利(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。CE 是影响灰(hui)铁(tie)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件内在(zai)(zai)(zai)质量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素(su)(su),CE 提(ti)(ti)(ti) 高(gao)可(ke)大大改(gai)(gai)善铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng),减少白口、缩孔、缩松和(he)(he)(he)(he)渗漏缺陷(xian),降(jiang)低(di)废品率(lv),这一点对于薄(bo)壁 铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)件尤为(wei)重要(yao)(yao)。但 CE 过高(gao),石(shi)墨(mo)析出数量(liang)(liang)增(zeng)加(jia)(jia),铁(tie)素(su)(su)体(ti)化(hua)(hua)倾(qing)向明显(xian),会(hui)降(jiang)低(di)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗拉强(qiang)度和(he)(he)(he)(he) 硬(ying)度,铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件厚壁处(chu)因(yin)冷(leng)却速度慢,易产生晶粒粗(cu)大、组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)疏松缺陷(xian);如果 CE 过低(di),铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件薄(bo)壁处(chu)易 形成局部硬(ying)区,导(dao)致加(jia)(jia)工性(xing)能(neng)变差(cha)。因(yin)低(di) CE,灰(hui)铁(tie)组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)中(zhong)易出现共晶莱(lai)氏体(ti)及(ji) D、E 型过冷(leng)石(shi)墨(mo), 致使(shi)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)降(jiang)低(di)、铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件断(duan)面敏感性(xing)增(zeng)大和(he)(he)(he)(he)内应(ying)力(li)(li)增(zeng)加(jia)(jia)、硬(ying)度上升(sheng)。适当(dang)(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao) Si/C 比,可(ke)提(ti)(ti)(ti)高(gao) 铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)强(qiang)度,改(gai)(gai)善铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切削加(jia)(jia)工性(xing)能(neng)。在(zai)(zai)(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)条件下(xia),不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Si/C 比能(neng)使(shi)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)学性(xing)能(neng)和(he)(he)(he)(he) 组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)产生较大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)异。当(dang)(dang) CE 一定(ding)时(shi),Si/C 值从(cong) 0.6 提(ti)(ti)(ti)高(gao)到 0.8,灰(hui)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)强(qiang)度和(he)(he)(he)(he)硬(ying)度出现峰值;当(dang)(dang) Si/C 值一定(ding)时(shi),灰(hui)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)强(qiang)度和(he)(he)(he)(he)硬(ying)度随 CE 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)大而降(jiang)低(di)。在(zai)(zai)(zai)生产现场严格控(kong)制 CE 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)时(shi),应(ying)选择 和(he)(he)(he)(he)控(kong)制适宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Si/C比。中(zhong)频炉熔炼灰(hui)铁(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) CE应(ying)高(gao)于冲天(tian)炉 0.3%左(zuo)右(you), C含量(liang)(liang)应(ying)高(gao)于冲天(tian)炉约 0.1%, 并控(kong)制 Si/C 比在(zai)(zai)(zai) 0.6~0.7 附近,使(shi)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)保(bao)(bao)持合适的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度和(he)(he)(he)(he)较高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗拉强(qiang)度。 

锰(meng)和硫是(shi)稳定珠光体(ti)(ti)、阻碍石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua)的(de)(de)元素,锰(meng)能(neng)(neng)促(cu)(cu)进和细(xi)化(hua)(hua)珠光体(ti)(ti),锰(meng)量(liang)(liang)增加可提(ti)(ti)高铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)强 度和硬度以及(ji)组织中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)珠光体(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang),锰(meng)能(neng)(neng)促(cu)(cu)进生(sheng)成和稳定碳化(hua)(hua)物(wu),并(bing)能(neng)(neng)抑制 FeS 的(de)(de)产生(sheng)。锰(meng)还和硫 形(xing)(xing)(xing)成高熔点的(de)(de)化(hua)(hua)合物(wu)作(zuo)为(wei)异质形(xing)(xing)(xing)核,细(xi)化(hua)(hua)晶(jing)(jing)(jing)粒,所以锰(meng)在(zai)高牌号灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)量(liang)(liang)加大。但锰(meng)量(liang)(liang)过(guo)高, 又(you)影响铁(tie)(tie)(tie)水结晶(jing)(jing)(jing)时形(xing)(xing)(xing)核,减少共晶(jing)(jing)(jing)团(tuan)数量(liang)(liang),导致石(shi)墨(mo)(mo)(mo)粗大,并(bing)产生(sheng)过(guo)冷石(shi)墨(mo)(mo)(mo),又(you)会降低铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)强度。 硫在(zai)灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)属于(yu)限制元素,适(shi)量(liang)(liang)的(de)(de)硫在(zai)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)生(sheng)核和成长中(zhong)(zhong)(zhong)起积极而(er)有益的(de)(de)作(zuo)用(yong),可以改善灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de) 孕(yun)育效果和机加工性(xing)能(neng)(neng)。中(zhong)(zhong)(zhong)频炉熔炼灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie),为(wei)了确保孕(yun)育效果,一般要(yao)求 w(S)≥0.06%,S 含(han)量(liang)(liang)适(shi) 当提(ti)(ti)高,能(neng)(neng)改善石(shi)墨(mo)(mo)(mo)形(xing)(xing)(xing)态、细(xi)化(hua)(hua)共晶(jing)(jing)(jing)团(tuan),使(shi)片状石(shi)墨(mo)(mo)(mo)长度变短、形(xing)(xing)(xing)状变弯曲、端(duan)部(bu)变钝,减弱石(shi)墨(mo)(mo)(mo) 对基体(ti)(ti)的(de)(de)割(ge)裂(lie)破坏作(zuo)用(yong),从而(er)提(ti)(ti)高铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)。所以,硫在(zai)灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)是(shi)越低越好。而(er)磷在(zai)灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)一 般是(shi)有害(hai)元素,易在(zai)晶(jing)(jing)(jing)界形(xing)(xing)(xing)成低熔点的(de)(de)磷共晶(jing)(jing)(jing),造成铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)冷裂(lie)。因此,在(zai)灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)通常磷越低越好, 对于(yu)有致密性(xing)要(yao)求的(de)(de)铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)件,磷量(liang)(liang)应低于(yu) 0.06%。 

在实际生产中,应根据(ju)灰铁铸件(jian)的(de)(de)牌号、壁(bi)厚、结构复杂程度等因素优化化学成分(fen)设计,严格 控(kong)制各元素的(de)(de)波(bo)动(dong)范(fan)围,这对于保证灰铁铸件(jian)的(de)(de)质(zhi)量(liang)和性能(neng)非常关键。

3.中频炉熔炼(lian)灰铁的工艺(yi)、质量(liang)控制及改(gai)进 

3.1  增(zeng)碳(tan)率的控制和(he)增(zeng)碳(tan)剂的使用 

对于中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)频(pin)(pin)炉(lu)熔炼(lian)灰(hui)铁(tie)(tie),许多人都以(yi)为(wei)(wei)只要(yao)炉(lu)前控制住(zhu)铁(tie)(tie)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)学(xue)(xue)成(cheng)分和温度(du)(du),就(jiu)(jiu)能(neng)熔炼(lian)出优质 铁(tie)(tie)水,但事实并非如此(ci)简单。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)频(pin)(pin)炉(lu)熔炼(lian)灰(hui)铁(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)之重是(shi)控制增(zeng)(zeng)碳(tan)剂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核心(xin)作用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),核心(xin)技术是(shi)铁(tie)(tie) 水增(zeng)(zeng)碳(tan)。增(zeng)(zeng)碳(tan)率(lv)越(yue)高,铁(tie)(tie)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冶金性能(neng)越(yue)好。这里所说(shuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)碳(tan)率(lv),是(shi)铁(tie)(tie)水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)以(yi)增(zeng)(zeng)碳(tan)剂形(xing)式(shi)加(jia)入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan), 而(er)不是(shi)炉(lu)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)带入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)。生(sheng)(sheng)(sheng)产(chan)实践表(biao)明(ming),在(zai)炉(lu)料(liao)(liao)配比(bi)(bi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)比(bi)(bi)例高,白(bai)口倾向大(da);增(zeng)(zeng)碳(tan)剂比(bi)(bi)例增(zeng)(zeng)大(da), 白(bai)口倾向减(jian)小。这就(jiu)(jiu)要(yao)求在(zai)配料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)多用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)廉价(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)废(fei)(fei)钢(gang)(gang)和回炉(lu)料(liao)(liao),少用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)或(huo)不用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)新生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie),这种采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)废(fei)(fei)钢(gang)(gang) 增(zeng)(zeng)碳(tan)工艺的(de)(de)(de)(de)(de)(de)铁(tie)(tie)水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)大(da)量(liang)细小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)弥散分布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非均质晶核,降低(di)了铁(tie)(tie)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)过冷度(du)(du),促(cu)使(shi)了以(yi) A 型石(shi) 墨为(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)墨组织的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。同(tong)时,生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)减(jian)少,也(ye)(ye)减(jian)小了生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)粗(cu)大(da)石(shi)墨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不良遗传作用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),而(er)且 灰(hui)铁(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)也(ye)(ye)随着废(fei)(fei)钢(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)而(er)提高。在(zai)实际生(sheng)(sheng)(sheng)产(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)就(jiu)(jiu)曾发现,在(zai)废(fei)(fei)钢(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)约为(wei)(wei) 30%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情况下, 同(tong)样用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)废(fei)(fei)钢(gang)(gang)、回炉(lu)料(liao)(liao)、新生(sheng)(sheng)(sheng)铁(tie)(tie)做炉(lu)料(liao)(liao),在(zai)化(hua)学(xue)(xue)成(cheng)分基本相同(tong)时,中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)频(pin)(pin)炉(lu)熔炼(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)灰(hui)铁(tie)(tie)比(bi)(bi)冲(chong)天炉(lu)熔炼(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) 性能(neng)低(di),强(qiang)化(hua)孕育效果也(ye)(ye)不明(ming)显,这就(jiu)(jiu)是(shi)废(fei)(fei)钢(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)少、增(zeng)(zeng)碳(tan)率(lv)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缘故。由此(ci)足见增(zeng)(zeng)碳(tan)对于保证灰(hui) 铁(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔炼(lian)质量(liang)、改善铸铁(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)组织与性能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)性。 

灰(hui)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)性能是由基体(ti)组(zu)织和石(shi)(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)形态(tai)、大(da)小、数量及分(fen)布决定的(de)(de)(de)(de),改变石(shi)(shi)墨(mo)(mo)形态(tai)是改变铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie) 性能的(de)(de)(de)(de)重要途径。相比而言,基体(ti)组(zu)织较容易控(kong)制(zhi),它主要取决于铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)化(hua)学成(cheng)(cheng)分(fen)和冷却(que)(que)速度。但 石(shi)(shi)墨(mo)(mo)形态(tai)却(que)(que)不(bu)(bu)(bu)(bu)容易控(kong)制(zhi),它要求(qiu)铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)化(hua)程度要好(hao)。而奇怪(guai)的(de)(de)(de)(de)是只有(you)新(xin)增(zeng)碳(tan)才参(can)与石(shi)(shi)墨(mo)(mo)化(hua),炉 料中的(de)(de)(de)(de)原始碳(tan)并不(bu)(bu)(bu)(bu)参(can)与石(shi)(shi)墨(mo)(mo)化(hua)。如果不(bu)(bu)(bu)(bu)用增(zeng)碳(tan)剂,熔炼出的(de)(de)(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)虽然(ran)化(hua)学成(cheng)(cheng)分(fen)合格,温度也合适, 孕育也合理(li),但铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)却(que)(que)表(biao)现不(bu)(bu)(bu)(bu)佳:看似温度较高,流(liu)动性却(que)(que)不(bu)(bu)(bu)(bu)太好(hao),缩孔(kong)、缩松(song)倾(qing)向大(da),易吸气, 易产生白口(kou),截面敏(min)感性大(da),铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)夹(jia)杂物多。这些(xie)都是铁(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)增(zeng)碳(tan)率和石(shi)(shi)墨(mo)(mo)化(hua)程度低造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。 

 碳(tan)(tan)(tan)在原铁(tie)(tie)水(shui)中的(de)(de)存在形(xing)式主要为(wei)细小的(de)(de)石(shi)(shi)墨和碳(tan)(tan)(tan)原子,从(cong)细化石(shi)(shi)墨的(de)(de)角度考虑,原铁(tie)(tie)水(shui)中不(bu)希(xi) 望有过多的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)原子,其势(shi)必会减少(shao)石(shi)(shi)墨的(de)(de)核(he)心(xin)(xin)数,并且碳(tan)(tan)(tan)原子在冷却过程(cheng)中更易(yi)形(xing)成渗碳(tan)(tan)(tan)体(ti),而细 小的(de)(de)石(shi)(shi)墨可(ke)以直接作为(wei)非均质(zhi)形(xing)核(he)核(he)心(xin)(xin)。细化石(shi)(shi)墨、增加核(he)心(xin)(xin)是实现铸铁(tie)(tie)高(gao)性能的(de)(de)关键,增大增碳(tan)(tan)(tan) 剂(ji)用量可(ke)以增加形(xing)核(he)核(he)心(xin)(xin)数量,进而为(wei)细化石(shi)(shi)墨打下(xia)坚实的(de)(de)基础。

因(yin)此,在(zai)实际生产(chan)中应(ying)强调(diao)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan) 剂(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)和(he)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)效果(guo)(guo):①增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)率(lv)(lv)与其(qi) C 含量(liang)直(zhi)接相关,C 含量(liang)越(yue)高(gao)(gao),则吸(xi)收(shou)率(lv)(lv)越(yue)高(gao)(gao)。②增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng) 碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)粒(li)度(du)(du)是影响其(qi)溶入(ru)(ru)(ru)(ru)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)因(yin)素,实践证明,增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)粒(li)度(du)(du)应(ying)以(yi)(yi) 1~4mm 为好,有微粉(fen)和(he)粗 粒(li)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)效果(guo)(guo)都不(bu)(bu)好。③硅对(dui)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)效果(guo)(guo)有较大影响,高(gao)(gao)硅铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)性(xing)差(cha),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)速(su)度(du)(du)慢,故硅铁(tie)(tie)(tie)(tie)应(ying)在(zai)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng) 碳(tan)(tan)(tan)到位(wei)后(hou)(hou)(hou)加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru),要(yao)遵(zun)循先增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)硅的(de)(de)(de)(de)原则。④硫能(neng)阻碍碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收(shou),高(gao)(gao)硫铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)比低(di)硫铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)速(su) 度(du)(du)迟(chi)缓很多。⑤石(shi)墨(mo)(mo)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)能(neng)提高(gao)(gao)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)的(de)(de)(de)(de)形核能(neng)力,吸(xi)收(shou)率(lv)(lv)也比非石(shi)墨(mo)(mo)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)高(gao)(gao) 10%以(yi)(yi)上(shang),故应(ying)选 用(yong)低(di)氮石(shi)墨(mo)(mo)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)。⑥增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)方法(fa)推荐使用(yong)随炉(lu)(lu)(lu)装入(ru)(ru)(ru)(ru)法(fa),即先在(zai)炉(lu)(lu)(lu)底(di)(di)加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)一(yi)(yi)定(ding)量(liang)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)块回炉(lu)(lu)(lu) 料(liao)和(he)废(fei)(fei)钢(gang),然后(hou)(hou)(hou)把(ba)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)按配料(liao)量(liang)需(xu)要(yao)全部加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru),上(shang)面(mian)再压一(yi)(yi)层小(xiao)块废(fei)(fei)钢(gang)和(he)生铁(tie)(tie)(tie)(tie),之后(hou)(hou)(hou)再边熔化边 加(jia)(jia)(jia)(jia)炉(lu)(lu)(lu)料(liao)。此法(fa)简便易行(xing),生产(chan)效率(lv)(lv)高(gao)(gao),吸(xi)收(shou)率(lv)(lv)可(ke)达(da) 90%。如(ru)果(guo)(guo)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)量(liang)很大,可(ke)以(yi)(yi)分两批加(jia)(jia)(jia)(jia) 入(ru)(ru)(ru)(ru),先加(jia)(jia)(jia)(jia) 60%~70%于炉(lu)(lu)(lu)底(di)(di)废(fei)(fei)钢(gang)垫层上(shang),剩下的(de)(de)(de)(de)在(zai)继(ji)续加(jia)(jia)(jia)(jia)废(fei)(fei)钢(gang)的(de)(de)(de)(de)过程中加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)。在(zai)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)温(wen)(wen)度(du)(du) 1400~1430 ℃时(shi)(shi)(shi)也可(ke)加(jia)(jia)(jia)(jia)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji),目标是要(yao)把(ba)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui) C 含量(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)至达(da)到牌(pai)号(hao)要(yao)求上(shang)限。⑦增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)时(shi)(shi)(shi)间不(bu)(bu)可(ke)过迟(chi), 在(zai)熔炼(lian)后(hou)(hou)(hou)期加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)有两方面(mian)不(bu)(bu)利:其(qi)一(yi)(yi),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)易烧损,碳(tan)(tan)(tan)吸(xi)收(shou)率(lv)(lv)很低(di)。其(qi)二,后(hou)(hou)(hou)期加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng) 碳(tan)(tan)(tan)剂(ji)(ji)需(xu)要(yao)额外的(de)(de)(de)(de)熔化、吸(xi)收(shou)时(shi)(shi)(shi)间,迟(chi)缓了(le)化学成分调(diao)整和(he)升温(wen)(wen)时(shi)(shi)(shi)间,降(jiang)低(di)了(le)生产(chan)效率(lv)(lv),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)了(le)电耗(hao), 而且有可(ke)能(neng)带(dai)来由于过度(du)(du)升温(wen)(wen)而造成的(de)(de)(de)(de)危害。⑧铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)的(de)(de)(de)(de)搅拌(ban)可(ke)以(yi)(yi)促进增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan),特(te)别是附(fu)着在(zai)炉(lu)(lu)(lu)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)石(shi) 墨(mo)(mo)团,如(ru)果(guo)(guo)不(bu)(bu)用(yong)过度(du)(du)升温(wen)(wen)和(he)一(yi)(yi)定(ding)时(shi)(shi)(shi)间的(de)(de)(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)保温(wen)(wen),不(bu)(bu)易溶于铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui),中频炉(lu)(lu)(lu)较强的(de)(de)(de)(de)电磁搅拌(ban)对(dui)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)(tan)(tan)有 利。 

3.2 温度的控制 

 灰铁(tie)(tie)(tie)(tie)熔化期的(de)(de)温度(du)不宜过高(gao),一般控(kong)制在(zai) 1400℃以下。如果熔化温度(du)过高(gao),合金(jin)的(de)(de)烧损或还原(yuan)会影响熔炼(lian)后(hou)期的(de)(de)成分(fen)(fen)(fen)调整。在(zai)炉(lu)(lu)料熔清炉(lu)(lu)温达1460℃后(hou),取(qu)样(yang)快速(su)检(jian)验(yan),然(ran)后(hou)扒净渣,再加入铁(tie)(tie)(tie)(tie) 合金(jin)等(deng)剩余(yu)的(de)(de)炉(lu)(lu)料。扒渣温度(du)对铁(tie)(tie)(tie)(tie)水质量的(de)(de)影响很大(da)(da),它与稳定的(de)(de)化学(xue)成分(fen)(fen)(fen)、孕育效果密切(qie)相关, 并(bing)直接(jie)影响到出炉(lu)(lu)温度(du)的(de)(de)控(kong)制。扒渣温度(du)过高(gao),会加剧铁(tie)(tie)(tie)(tie)水石墨晶(jing)核的(de)(de)烧损和硅的(de)(de)还原(yuan)、偏高(gao)(酸 性炉(lu)(lu)衬中),并(bing)产生排碳作用,影响按稳定系(xi)结(jie)晶(jing);若(ruo)扒渣温度(du)过低,铁(tie)(tie)(tie)(tie)水长(zhang)时间裸露,C、Si 烧损 严重,需再次(ci)调整成分(fen)(fen)(fen),延长(zhang)了冶炼(lian)时间,并(bing)使(shi)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水过热,增(zeng)大(da)(da)过冷度(du),易使(shi)成分(fen)(fen)(fen)失控(kong),破坏正(zheng)常 结(jie)晶(jing)。 

出炉(lu)(lu)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)须保证孕育处理和(he)(he)浇(jiao)(jiao)注的(de)(de)(de)最佳温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du),一般应根(gen)据(ju)实际情(qing)况(kuang)控(kong)制(zhi)出炉(lu)(lu)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)为 1460~1500℃,过(guo)热(re)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)可控(kong)制(zhi)在 1510~1530℃,并(bing)静(jing)置 5~8min。在 1500~1550℃范围内(nei),提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao) 铁(tie)(tie)(tie)水的(de)(de)(de)过(guo)热(re)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du),延长(zhang)高(gao)(gao)(gao)(gao)温(wen)(wen)(wen)静(jing)置时间,会(hui)(hui)细化(hua)石(shi)墨和(he)(he)基体组织(zhi),提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)铸铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)强度(du)(du)(du),有利(li)于孕育处理, 消除(chu)气孔、夹杂(za)缺(que)陷和(he)(he)炉(lu)(lu)料遗(yi)传性给铸铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)组织(zhi)和(he)(he)性能(neng)带来的(de)(de)(de)不良(liang)影响。如(ru)果静(jing)置温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)过(guo)低、时间 过(guo)短,增碳剂不能(neng)完(wan)全溶入铁(tie)(tie)(tie)水中,也不利(li)于铁(tie)(tie)(tie)水的(de)(de)(de)杂(za)质(zhi)上浮被挑渣除(chu)去。但过(guo)热(re)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)过(guo)高(gao)(gao)(gao)(gao)或(huo)高(gao)(gao)(gao)(gao)温(wen)(wen)(wen) 静(jing)置时间过(guo)长(zhang),反而会(hui)(hui)恶(e)化(hua)石(shi)墨形态、粗化(hua)基体、增大(da)(da)过(guo)冷度(du)(du)(du)、加大(da)(da)白口(kou)倾(qing)向,使铁(tie)(tie)(tie)水已有的(de)(de)(de)异质(zhi) 核心(xin)(xin)消失(shi),氧化(hua)严重,降(jiang)低铸铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)性能(neng),并(bing)影响出炉(lu)(lu)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)。如(ru)果出炉(lu)(lu)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)过(guo)高(gao)(gao)(gao)(gao),尽管(guan) C、Si 含量适中,浇(jiao)(jiao)注三角试块的(de)(de)(de)白口(kou)深(shen)度(du)(du)(du)会(hui)(hui)过(guo)大(da)(da)或(huo)中心(xin)(xin)部位出现(xian)麻(ma)口(kou)。如(ru)果出现(xian)这种情(qing)况(kuang),需调(diao)低中频 功率,向炉(lu)(lu)内(nei)补加生铁(tie)(tie)(tie)降(jiang)温(wen)(wen)(wen)增碳。 

浇(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)温(wen)(wen)(wen)度也不(bu)宜(yi)高(gao),否则(ze)会使(shi)铸件(jian)(jian)产(chan)生(sheng)严重的(de)(de)(de)粘砂缺陷,有的(de)(de)(de)甚至难以清(qing)理而使(shi)铸件(jian)(jian)报废,而 且浇(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)温(wen)(wen)(wen)度高(gao),过(guo)冷度大(da),不(bu)利(li)于 A 型(xing)石(shi)墨的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)。浇(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)温(wen)(wen)(wen)度如果过(guo)低(di)(di),则(ze)不(bu)利(li)于除气,还会造成(cheng)(cheng) 铸件(jian)(jian)偏硬和(he)出现冷隔、轮廓不(bu)清(qing)等问题。适当稍低(di)(di)的(de)(de)(de)浇(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)温(wen)(wen)(wen)度,铁水(shui)液态收缩(suo)量较小(xiao),有助于减少 缩(suo)孔,获得致密的(de)(de)(de)铸件(jian)(jian)。不(bu)同(tong)壁厚,不(bu)同(tong)重量的(de)(de)(de)铸件(jian)(jian)有着(zhe)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)理想浇(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)温(wen)(wen)(wen)度,在(zai)日常生(sheng)产(chan)中(zhong)一般 控制浇(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)温(wen)(wen)(wen)度在(zai) 1450~1380℃。对于厚大(da)铸件(jian)(jian)必(bi)须(xu)要确(que)保“高(gao)温(wen)(wen)(wen)出炉,低(di)(di)温(wen)(wen)(wen)快(kuai)浇(jiao)(jiao)”。为(wei)了缩(suo)短等待 铁水(shui)温(wen)(wen)(wen)度降至浇(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)温(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)时间,防止(zhi)孕(yun)育衰退,可以通过(guo)倒包加(jia)静(jing)置的(de)(de)(de)方法使(shi)铁水(shui)快(kuai)速降温(wen)(wen)(wen),以防 止(zhi)发(fa)生(sheng)缩(suo)松,提高(gao)生(sheng)产(chan)效率。

3.3 硫(liu)和氮(dan)的控制 

中频(pin)炉熔炼(lian)铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)没有(you)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)硫(liu)(liu)源,铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de) S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)较低(di)(di),这一点(dian)对(dui)于(yu)(yu)生(sheng)(sheng)产球(qiu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)有(you)很大(da)的(de)(de)(de)(de)优势。但(dan)对(dui)于(yu)(yu) 灰(hui)(hui)(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)(tie),低(di)(di)硫(liu)(liu)而(er)(er)较高(gao)的(de)(de)(de)(de)锰(meng)(meng)会(hui)(hui)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)铸(zhu)造(zao)应力(li),使裂(lie)纹(wen)出(chu)现几率大(da)大(da)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),而(er)(er)且(qie)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)中适量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)可以改善(shan) 孕育效果。过(guo)(guo)(guo)去冲天炉生(sheng)(sheng)产灰(hui)(hui)(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)(tie),由于(yu)(yu)焦炭会(hui)(hui)对(dui)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)硫(liu)(liu),不用(yong)(yong)担心硫(liu)(liu)低(di)(di)。而(er)(er)中频(pin)炉生(sheng)(sheng)产灰(hui)(hui)(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)(tie),不 但(dan)不增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)硫(liu)(liu),而(er)(er)且(qie)还因(yin)大(da)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)使用(yong)(yong)废钢,使 S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)更低(di)(di)了(约 0.04%左右)。灰(hui)(hui)(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)(tie)中 w(S)≤0.06%,将(jiang) 会(hui)(hui)导致石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)形(xing)(xing)(xing)(xing)态(tai)不好、难以孕育、缩松(song)和(he)白口倾向大(da)。在(zai)(zai)(zai)以往(wang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)产中就(jiu)发现,凡是(shi)有(you)裂(lie)纹(wen)和(he)白口 缺陷的(de)(de)(de)(de)铸(zhu)件(jian),其石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)形(xing)(xing)(xing)(xing)态(tai)大(da)都以 D、E 型石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)为主。电(dian)炉铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)要得到正(zheng)常的(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)形(xing)(xing)(xing)(xing)态(tai),必须要有(you)合(he) 适的(de)(de)(de)(de) S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),硫(liu)(liu)及硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)低(di)(di),晶(jing)核(he)数量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)会(hui)(hui)减少,石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)形(xing)(xing)(xing)(xing)核(he)能力(li)降低(di)(di),白口增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da),A 型石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)减少, D、E 型过(guo)(guo)(guo)冷石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)和(he)铁(tie)(tie)(tie)(tie)素体(ti)(ti)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),晶(jing)粒粗大(da),强度(du)降低(di)(di)。而(er)(er)且(qie)随着(zhe)高(gao)温(wen)(wen)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)保温(wen)(wen)时(shi)间的(de)(de)(de)(de)延长,过(guo)(guo)(guo)冷度(du) 继续增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da),越(yue)(yue)是(shi)高(gao)牌号灰(hui)(hui)(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)(tie),保温(wen)(wen)温(wen)(wen)度(du)和(he)时(shi)间对(dui)过(guo)(guo)(guo)冷度(du)的(de)(de)(de)(de)影响越(yue)(yue)显(xian)著。有(you)资料指(zhi)出(chu),铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)低(di)(di), 共(gong)晶(jing)团(tuan)数少,随着(zhe) S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),共(gong)晶(jing)团(tuan)数急(ji)剧增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),而(er)(er)共(gong)晶(jing)团(tuan)数目(mu)越(yue)(yue)多,尺寸越(yue)(yue)细小(xiao),铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)力(li) 学性能越(yue)(yue)好。因(yin)此(ci),中频(pin)炉熔炼(lian)灰(hui)(hui)(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)(tie)一般要把 S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)提(ti)高(gao)到 0.06%~0.1%之间,以充分(fen)发挥硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de) 有(you)益(yi)作用(yong)(yong),改善(shan)孕育效果,使铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)核(he)数量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),铸(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)金相组(zu)织以 A 型石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)为主,基体(ti)(ti)组(zu)织的(de)(de)(de)(de) 珠(zhu)光体(ti)(ti)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),从(cong)而(er)(er)改善(shan)铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)强度(du)和(he)切削加(jia)工性能。具体(ti)(ti)做法是(shi),在(zai)(zai)(zai)熔炼(lian)后(hou)期(qi)调整成分(fen)后(hou)加(jia) FeS 增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)硫(liu)(liu),也(ye)有(you)采用(yong)(yong)焦炭作增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳剂,在(zai)(zai)(zai)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)碳的(de)(de)(de)(de)同时(shi),也(ye)把 S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)至大(da)于(yu)(yu) 0.06%。但(dan) S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)也(ye)不可过(guo)(guo)(guo)高(gao), 因(yin)硫(liu)(liu)是(shi)阻碍石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua)元素,过(guo)(guo)(guo)高(gao)会(hui)(hui)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)白口,而(er)(er)且(qie)在(zai)(zai)(zai) S 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)高(gao)时(shi),随着(zhe) Mn 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),生(sheng)(sheng)成的(de)(de)(de)(de) MnS 充分(fen)起(qi)到了异质形(xing)(xing)(xing)(xing)核(he)作用(yong)(yong),为良(liang)好的(de)(de)(de)(de)孕育创造(zao)了条(tiao)件(jian)。但(dan)当 Mn 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)于(yu)(yu) 1%后(hou),生(sheng)(sheng)成了过(guo)(guo)(guo)多的(de)(de)(de)(de) MnS 偏聚(ju)在(zai)(zai)(zai)晶(jing)界,弱(ruo)化(hua)(hua)了晶(jing)界,甚至产生(sheng)(sheng)夹(jia)渣(zha),降低(di)(di)铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)强度(du)。从(cong)减少 MnS 夹(jia)渣(zha)的(de)(de)(de)(de)角度(du),应控制(zhi) S 含(han)(han) 量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)小(xiao)于(yu)(yu) 0.1%,这样允许(xu)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)锰(meng)(meng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)高(gao)一些,对(dui)提(ti)高(gao)灰(hui)(hui)(hui)(hui)铁(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)性能有(you)利。 

由于中(zhong)(zhong)(zhong)频(pin)炉(lu)熔炼灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)大(da)(da)量(liang)(liang)(liang)使用(yong)(yong)废(fei)钢,并随着废(fei)钢配(pei)比的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加,增(zeng)(zeng)碳(tan)剂的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)也(ye)随之增(zeng)(zeng)大(da)(da),加之 增(zeng)(zeng)碳(tan)剂含(han)(han)氮(dan)(dan)(dan)较高(gao),所(suo)以(yi)中(zhong)(zhong)(zhong)频(pin)炉(lu)铁(tie)(tie)水(shui)的(de)(de)(de) N 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)较高(gao)。当(dang)铁(tie)(tie)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong) N 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)大(da)(da)于 100×10-6时(shi),铸件易出现龟 裂、缩松和(he)裂隙(xi)状皮下(xia)气孔缺陷。控制铁(tie)(tie)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong) N 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)最有效(xiao)的(de)(de)(de)方法是将铁(tie)(tie)水(shui)在(zai)高(gao)温(wen)下(xia)保(bao)(bao)温(wen),在(zai)保(bao)(bao) 温(wen)时(shi)随时(shi)间的(de)(de)(de)延长(zhang),N 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)将逐渐下(xia)降。但高(gao)温(wen)铁(tie)(tie)水(shui)长(zhang)时(shi)间保(bao)(bao)温(wen)会(hui)增(zeng)(zeng)大(da)(da)过冷度(du)和(he)白口倾向,所(suo)以(yi)日 常生产(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)应选用(yong)(yong) N 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)低的(de)(de)(de)石(shi)墨增(zeng)(zeng)碳(tan)剂。在(zai)必(bi)要情况下(xia),可在(zai)涂料中(zhong)(zhong)(zhong)加入 10%的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)铁(tie)(tie)粉,以(yi)消除 高(gao)氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)影响(xiang)。但灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)和(he)硫一样属于限制元素,铁(tie)(tie)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)微(wei)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)能(neng)使灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)的(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)和(he)共(gong)晶(jing)团细化(hua)(hua), 基(ji)体(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)珠光体(ti)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加,力(li)学(xue)性(xing)能(neng)提高(gao),对改善灰(hui)(hui)铁(tie)(tie)的(de)(de)(de)石(shi)墨形态,促(cu)进基(ji)体(ti)组织珠光体(ti)化(hua)(hua)能(neng)发挥积极 作用(yong)(yong),氮(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)合(he)物也(ye)能(neng)作为(wei)晶(jing)核,为(wei)石(shi)墨形核创造成长(zhang)条(tiao)件。在(zai)实际生产(chan)中(zhong)(zhong)(zhong),一般(ban)应控制 N 含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)在(zai) 0.008 %以(yi)下(xia)。

3.4 强化孕(yun)育处理 

孕育(yu)(yu)(yu)处理(li)时,加(jia)入大量(liang)人(ren)工结(jie)晶核心,迫(po)使铸铁(tie)在受控(kong)(kong)的(de)条(tiao)件(jian)下进(jin)行共(gong)(gong)晶凝固,其(qi)目的(de)是促进(jin) 石墨(mo)化(hua)(hua),降低(di)白口倾(qing)向和断面敏感性,控(kong)(kong)制石墨(mo)形态,减少(shao)过冷石墨(mo)和共(gong)(gong)生(sheng)铁(tie)素体,适当增加(jia)共(gong)(gong)晶 团数,促进(jin)形成珠光(guang)体,从而(er)改善铸铁(tie)的(de)强度和机(ji)加(jia)工性能(neng)。实际生(sheng)产中(zhong)的(de)强化(hua)(hua)孕育(yu)(yu)(yu)处理(li),是选(xuan)择 合适的(de)孕育(yu)(yu)(yu)剂(ji)(ji)(ji)和孕育(yu)(yu)(yu)方(fang)(fang)法(fa),对(dui) CE 在 3.9%~4.1%之间,温(wen)度在 1480℃左右的(de)高温(wen)铁(tie)水用高效孕育(yu)(yu)(yu) 剂(ji)(ji)(ji)强化(hua)(hua)孕育(yu)(yu)(yu),以得到(dao)铸造性能(neng)好,力学性能(neng)高的(de)灰(hui)铁(tie)铸件(jian),并非是指加(jia)大孕育(yu)(yu)(yu)量(liang)。不同(tong)的(de)孕育(yu)(yu)(yu)剂(ji)(ji)(ji)有(you) 不同(tong)的(de)特(te)点,必须根据(ju)孕育(yu)(yu)(yu)剂(ji)(ji)(ji)的(de)特(te)性,结(jie)合自身生(sheng)产条(tiao)件(jian)合理(li)选(xuan)择孕育(yu)(yu)(yu)剂(ji)(ji)(ji)和孕育(yu)(yu)(yu)方(fang)(fang)法(fa)。通过试验选(xuan) 定并确立最适合本企(qi)业特(te)点的(de)处理(li)方(fang)(fang)法(fa)后,应严(yan)格控(kong)(kong)制工艺过程,以确保铸件(jian)质(zhi)量(liang)的(de)稳定。 

除(chu)随流(liu)加入孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)剂(ji),控(kong)(kong)(kong)制加入量(liang)(liang)和(he)随流(liu)时间外,防止孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)衰(shuai)退、提(ti)高(gao)(gao)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)效果(guo)还(hai)要注意以(yi)(yi)下方 面:①因(yin)熔炼温(wen)度(du)(du)和(he)保温(wen)时间的(de)(de)限(xian)制,生(sheng)铁(tie)中(zhong)粗(cu)(cu)大(da)的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨片不可(ke)能(neng)完全(quan)(quan)消(xiao)溶(rong),未溶(rong)尽的(de)(de)粗(cu)(cu)大(da)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨性 状会遗(yi)(yi)传给铸铁(tie),大(da)大(da)抵消(xiao)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong),所以(yi)(yi)在(zai)实际生(sheng)产(chan)中(zhong)应尽量(liang)(liang)减(jian)(jian)少生(sheng)铁(tie)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang),以(yi)(yi)消(xiao)除(chu)生(sheng)铁(tie)的(de)(de) 遗(yi)(yi)传性,改(gai)善孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)效果(guo),提(ti)高(gao)(gao)灰铁(tie)的(de)(de)性能(neng)。②应选用(yong)(yong)含钙、铝、有较(jiao)多难(nan)熔非均质形(xing)核核心(xin)的(de)(de)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu) 剂(ji),并控(kong)(kong)(kong)制孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)剂(ji)有合适(shi)的(de)(de)粒度(du)(du),因(yin)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)剂(ji)的(de)(de)粒度(du)(du)对孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)效果(guo)的(de)(de)影响(xiang)(xiang)非常大(da)。粒度(du)(du)过(guo)细,易被氧(yang)化 进(jin)入熔渣(zha)而(er)失去(qu)作(zuo)用(yong)(yong);粒度(du)(du)太大(da),孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)剂(ji)熔解不尽,不但不能(neng)充分(fen)发挥(hui)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)作(zuo)用(yong)(yong),而(er)且(qie)(qie)还(hai)会造成偏(pian) 析(xi)、硬点、过(guo)冷石(shi)(shi)(shi)(shi)墨等缺陷。孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)剂(ji)的(de)(de)粒度(du)(du)一(yi)般控(kong)(kong)(kong)制在(zai) 3~8mm(1 吨以(yi)(yi)下的(de)(de)铁(tie)水(shui)量(liang)(liang)),孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)控(kong)(kong)(kong)制 在(zai)约为铁(tie)水(shui)重量(liang)(liang)的(de)(de) 0.3%~0.5%。过(guo)大(da)的(de)(de)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)会使(shi)(shi)铸铁(tie)的(de)(de)收缩和(he)夹(jia)渣(zha)倾(qing)向增(zeng)大(da)。③多次(ci)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)能(neng)有 效防止孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)衰(shuai)退,改(gai)善铸铁(tie)内部石(shi)(shi)(shi)(shi)墨分(fen)布均匀(yun)程度(du)(du),降低铁(tie)水(shui)过(guo)冷倾(qing)向,使(shi)(shi) A 型(xing)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨占有率高(gao)(gao),长(zhang) 度(du)(du)适(shi)中(zhong),并促(cu)(cu)使(shi)(shi)非自发晶核数(shu)量(liang)(liang)增(zeng)多,细化晶粒,强(qiang)化基体(ti),提(ti)高(gao)(gao)铸铁(tie)的(de)(de)强(qiang)度(du)(du)和(he)性能(neng)。例如二次(ci)孕(yun)(yun)(yun) 育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)选用(yong)(yong)具有很强(qiang)促(cu)(cu)进(jin)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨化能(neng)力(li)的(de)(de)硅钡长(zhang)效孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)剂(ji),可(ke)改(gai)善薄壁铸件(jian)中(zhong)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)形(xing)态和(he)分(fen)布状况,增(zeng) 加共晶团,促(cu)(cu)进(jin)形(xing)成 A 型(xing)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨,消(xiao)除(chu)过(guo)冷石(shi)(shi)(shi)(shi)墨,抑制产(chan)生(sheng)游离渗碳体(ti),且(qie)(qie)可(ke)减(jian)(jian)缓孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)衰(shuai)退。④铁(tie)水(shui) 温(wen)度(du)(du)对孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)影响(xiang)(xiang),是在(zai)一(yi)定(ding)范围内提(ti)高(gao)(gao)铁(tie)水(shui)的(de)(de)过(guo)热(re)温(wen)度(du)(du),并保持适(shi)当的(de)(de)时间,可(ke)使(shi)(shi)铁(tie)水(shui)中(zhong)残存的(de)(de) 未溶(rong)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨完全(quan)(quan)溶(rong)入铁(tie)水(shui),消(xiao)除(chu)遗(yi)(yi)传因(yin)素影响(xiang)(xiang),充分(fen)发挥(hui)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)剂(ji)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong),提(ti)高(gao)(gao)铁(tie)水(shui)的(de)(de)受孕(yun)(yun)(yun)能(neng)力(li)。过(guo)热(re) 温(wen)度(du)(du)以(yi)(yi)提(ti)高(gao)(gao)到约 1520℃为宜(yi),孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)处理(li)温(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)(kong)制在(zai) 1460~1420℃较(jiao)佳。

3.5 工(gong)艺(yi)技(ji)术(shu)的调整与(yu)改进 

(1)中(zhong)(zhong)频炉(lu)熔(rong)炼灰铁(tie)(tie)的(de)工(gong)艺操作顺序:小(xiao)块(kuai)回(hui)炉(lu)料和(he)废(fei)钢+石墨(mo)增碳剂+废(fei)钢和(he)新(xin)生(sheng)铁(tie)(tie)+回(hui)炉(lu) 料+铁(tie)(tie)合金(jin)+合适的(de)孕育(yu)。为了改善铁(tie)(tie)水(shui)在(zai)高(gao)(gao)温(wen)长时间(jian)保温(wen)带来的(de)不良影(ying)响,基于中(zhong)(zhong)频炉(lu)温(wen)度易于 提(ti)高(gao)(gao)、可快速(su)熔(rong)炼的(de)优(you)势,制定“快熔(rong)快出”的(de)工(gong)艺操作方法,尽量缩(suo)短(duan)熔(rong)化时间(jian),加快熔(rong)化速(su)度, 使(shi)铁(tie)(tie)水(shui)在(zai)炉(lu)内经化学成分调整(zheng)、升温(wen)后尽快出炉(lu),并加快浇注速(su)度,力争 5min 左右完成浇注,最 大限度地缩(suo)短(duan)铁(tie)(tie)水(shui)在(zai)炉(lu)内和(he)包内的(de)保温(wen)时间(jian)。 

(2)夹(jia)渣(zha)(zha)对铸件质(zhi)量的(de)影(ying)响(xiang)很大,轻则细小夹(jia)渣(zha)(zha)割裂基(ji)体,降低抗拉强度,严重(zhong)的(de)夹(jia)渣(zha)(zha)缺陷能 直接导致铸件报废。存在较多(duo)夹(jia)渣(zha)(zha)的(de)炉(lu)料熔(rong)化后(hou),附着于炉(lu)壁和存在于铁水(shui)中的(de)夹(jia)渣(zha)(zha)受电(dian)炉(lu)电(dian)磁搅(jiao)

拌(ban)和(he)铁(tie)(tie)水浮(fu)力作用(yong)而陆续上浮(fu),在熔(rong)炼后期需频繁、高(gao)效地挑渣,特(te)别是高(gao)温(wen)静置(zhi)时杂质上浮(fu),应 及(ji)时挑渣,直至铁(tie)(tie)水表(biao)面干净,无新增浮(fu)渣,这对去除夹渣、消除渣孔(kong)缺(que)陷、减(jian)少(shao)夹渣对基(ji)体的破 坏作用(yong)非常(chang)大。 

(3)因中频炉熔炼灰铁(tie)使用了(le)大量废钢和回炉铁(tie),一(yi)方(fang)面会(hui)促成铸(zhu)(zhu)铁(tie)枝晶石(shi)墨(mo)的产生和白(bai)(bai)口倾(qing) 向的增大、硬(ying)度升高,加工性(xing)能变(bian)差。因而应(ying)比(bi)冲天炉铁(tie)水更加注重孕(yun)育,以(yi)促进石(shi)墨(mo)化(hua),细化(hua)共 晶团,改变(bian)石(shi)墨(mo)形态,减少白(bai)(bai)口倾(qing)向,使白(bai)(bai)口或麻口组(zu)织变(bian)为细珠光体组(zu)织,D、E 型石(shi)墨(mo)变(bian)为均匀 分布的 A 型石(shi)墨(mo),提(ti)高铸(zhu)(zhu)件不(bu)同壁厚处组(zu)织的均匀性(xing),达(da)到提(ti)高铸(zhu)(zhu)铁(tie)性(xing)能的目的。另一(yi)方(fang)面,废钢 用量的增大,使铁(tie)水 S 含(han)量变(bian)低,在(zai) w(S)≤0.06%时,易导致(zhi)孕(yun)育困难,一(yi)般(ban)用 FeSi75 孕(yun)育处理 作(zuo)用不(bu)明(ming)显,应(ying)采取增硫(liu)措(cuo)施。 

(4)薄壁铸件的白口缺陷严(yan)重,机加(jia)工困难,废品率高(gao)。解决这(zhei)一突出问(wen)题首先要杜(du)绝使用合(he)(he) 金钢废钢,适当提(ti)高(gao) CE,并控(kong)制(zhi)处理前铁(tie)(tie)水(shui)的 Si 含量(liang)(liang)在(zai)(zai) 1.6%以上,S 含量(liang)(liang)大(da)于 0.06%,加(jia)大(da)孕 育量(liang)(liang)至 0.5%,使铁(tie)(tie)水(shui)形核(he)数(shu)量(liang)(liang)增(zeng)加(jia),石(shi)墨(mo)(mo)形核(he)能(neng)力提(ti)高(gao),促进 A 型(xing)石(shi)墨(mo)(mo)的形成,抑(yi)制(zhi) D、E 型(xing)石(shi)墨(mo)(mo) 的产(chan)生(sheng),基体组织中珠光体量(liang)(liang)增(zeng)加(jia),铸铁(tie)(tie)的过冷度(du)和白口倾向减小(xiao),强度(du)和切(qie)削加(jia)工性能(neng)改(gai)善。合(he)(he) 理地(di)控(kong)制(zhi)灰(hui)铁(tie)(tie)的微观组织是改(gai)善灰(hui)铁(tie)(tie)加(jia)工性能(neng)的关键所在(zai)(zai),在(zai)(zai)必要情况下(xia),可在(zai)(zai)出铁(tie)(tie)前向包中加(jia)入 2%的干净(jing)无(wu)锈(xiu)小(xiao)块生(sheng)铁(tie)(tie),有效增(zeng)加(jia)石(shi)墨(mo)(mo)质点,消(xiao)除白口。

4.关于提高灰铁铸件(jian)质量和性(xing)能的(de)一点(dian)看法(fa) 

 业内人士(shi)都知道:化(hua)学成(cheng)分(fen)基本(ben)相(xiang)同、金相(xiang)分(fen)析基本(ben)一致(zhi)的(de)(de)国(guo)(guo)产(chan)铸件(jian)(jian)与进口(kou)(kou)铸件(jian)(jian)的(de)(de)使用性能和 光洁度相(xiang)差很大;相(xiang)同碳当量的(de)(de)进口(kou)(kou)铸件(jian)(jian)较国(guo)(guo)产(chan)铸件(jian)(jian)高 1~2 个牌号;硬度高于(yu)国(guo)(guo)产(chan)铸件(jian)(jian)的(de)(de)进口(kou)(kou)铸 件(jian)(jian),切削加(jia)工性能反而优于(yu)国(guo)(guo)产(chan)铸件(jian)(jian)。造成(cheng)这些现象的(de)(de)原因是进口(kou)(kou)铸件(jian)(jian)的(de)(de)材质纯净度和碳当量高, 夹(jia)杂物(wu)(wu)和游离碳化(hua)物(wu)(wu)少,组织均(jun)匀性好。 

铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)件(jian)的(de)(de)(de)内在(zai)(zai)质(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)、外观(guan)质(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)以(yi)及(ji)是否会形(xing)(xing)成(cheng)铸(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)缺(que)陷(xian)与铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)各(ge)方面(mian)因素(su)(su)密切相关,高(gao)(gao)品质(zhi)(zhi)(zhi) 的(de)(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)是获(huo)得(de)优质(zhi)(zhi)(zhi)铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)最(zui)基(ji)本最(zui)重要的(de)(de)(de)先(xian)决条件(jian)。而铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)品质(zhi)(zhi)(zhi)又由(you)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)温度(du)、化学成(cheng)分、纯(chun)(chun)净(jing)(jing)(jing)度(du) 这些因素(su)(su)所决定。中(zhong)频(pin)炉熔(rong)炼(lian)灰铁(tie)(tie)(tie)(tie)获(huo)得(de)高(gao)(gao)于(yu)(yu) 1500℃高(gao)(gao)温和(he)(he)(he)精确化学成(cheng)分的(de)(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)非常容(rong)易,铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de) 每个(ge)元(yuan)素(su)(su)对铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)凝固结晶、组(zu)织和(he)(he)(he)性(xing)能都有(you)(you)一定的(de)(de)(de)影响(xiang)和(he)(he)(he)作用(yong);铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)过热(re)温度(du)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)低(di)直接影响(xiang)到 铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)成(cheng)分和(he)(he)(he)纯(chun)(chun)净(jing)(jing)(jing)度(du),其(qi)在(zai)(zai)一定范围内提(ti)高(gao)(gao),能使石墨细化、基(ji)体(ti)组(zu)织致密、抗(kang)拉(la)强度(du)提(ti)高(gao)(gao)、铸(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性(xing) 能改善(shan),铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)杂(za)(za)质(zhi)(zhi)(zhi)也更(geng)易于(yu)(yu)上浮被清渣除去。只有(you)(you)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)纯(chun)(chun)净(jing)(jing)(jing)度(du),至今(jin)仍停(ting)留在(zai)(zai)高(gao)(gao)温熔(rong)炼(lian)、聚 渣剂、过滤网这些层面(mian)上。其(qi)实业内专家都明(ming)白,通(tong)过这几种措施是难以(yi)获(huo)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)洁净(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de),只 能使情况改善(shan),而对于(yu)(yu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)深度(du)净(jing)(jing)(jing)化、铸(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)发(fa)生机理分析及(ji)预防却少(shao)(shao)有(you)(you)研究,鲜见(jian)对策。 存在(zai)(zai)于(yu)(yu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)各(ge)种有(you)(you)害(hai)气(qi)体(ti)和(he)(he)(he)非金(jin)属夹杂(za)(za)物(wu),在(zai)(zai)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)凝固后留存于(yu)(yu)铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)中(zhong),造(zao)(zao)成(cheng)种种铸(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)缺(que)陷(xian), 影响(xiang)了(le)(le)铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)使用(yong)性(xing)能;由(you)非金(jin)属夹杂(za)(za)物(wu)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)硬质(zhi)(zhi)(zhi)质(zhi)(zhi)(zhi)点,导致铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)切削加工(gong)困难;而铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)含(han)有(you)(you) 的(de)(de)(de)杂(za)(za)质(zhi)(zhi)(zhi)有(you)(you)害(hai)元(yuan)素(su)(su),更(geng)是直接影响(xiang)了(le)(le)铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)组(zu)织和(he)(he)(he)性(xing)能。正是这些因素(su)(su)造(zao)(zao)成(cheng)了(le)(le)国产铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)综(zong)合(he)质(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)长 期低(di)于(yu)(yu)进(jin)(jin)口铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)。因此,J9九游会AG 应大力(li)提(ti)高(gao)(gao)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)冶(ye)金(jin)质(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang),努力(li)以(yi)获(huo)取(qu)有(you)(you)害(hai)元(yuan)素(su)(su)和(he)(he)(he)气(qi)体(ti)含(han)量(liang)(liang)低(di)、夹 杂(za)(za)物(wu)少(shao)(shao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)洁净(jing)(jing)(jing)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)为目的(de)(de)(de),在(zai)(zai)目前的(de)(de)(de)灰铁(tie)(tie)(tie)(tie)中(zhong)频(pin)炉熔(rong)炼(lian)工(gong)艺基(ji)础(chu)上,进(jin)(jin)一步(bu)完善(shan)现(xian)代铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)净(jing)(jing)(jing)化技(ji)术(shu) 和(he)(he)(he)工(gong)艺流程(cheng),确保用(yong)于(yu)(yu)浇(jiao)注的(de)(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui)必(bi)须是高(gao)(gao)纯(chun)(chun)净(jing)(jing)(jing)度(du)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)(shui),进(jin)(jin)而才能确保铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)质(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)和(he)(he)(he)高(gao)(gao)性(xing)能。 

5.结语 

(1)中频炉熔炼灰铁,废钢(gang)要有(you)一定的(de)(de)配比,一般应占炉料的(de)(de) 50%以上。应选用(yong)低(di)(di)氮石墨增碳 剂,并(bing)保证高增碳率(lv),以利于获得石墨化程度好(hao)、白口(kou)和缩松倾向小的(de)(de)优质铁水(shui)。同时(shi),大量使用(yong) 废钢(gang)和回炉铁,少用(yong)或(huo)不(bu)用(yong)新生铁,消除(chu)粗大石墨的(de)(de)遗传(chuan)影响。并(bing)利用(yong)生铁与(yu)废钢(gang)的(de)(de)价差及夜间(jian)电 价低(di)(di)谷熔炼,可使生产成本大幅降低(di)(di)。 

(2)中频炉(lu)铁(tie)水的 S 含量(liang)(liang)一般(ban)较低(di),应采取(qu)增(zeng)硫措施把铁(tie)水 S 含量(liang)(liang)提高到 0.06%~0.1%之间, 增(zeng)大(da)形(xing)核能力(li),增(zeng)加晶核数量(liang)(liang)和(he)珠光体(ti)含量(liang)(liang),改(gai)善石墨形(xing)态(tai),并细化石墨,促使形(xing)成 A 型石墨,改(gai) 善孕(yun)育效果和(he)切削(xue)加工性能,提高强度。 

(3)通过采用废(fei)钢增碳(tan)工艺+适当(dang)提高 CE 和 Si/C 比(bi)+快熔快出的(de)操作方(fang)法+强(qiang)化(hua)孕育处理等 生产技术,控制铁(tie)水过热温度在 1510~1530℃,出炉温度在 1480~1500℃,达到减少铸造缺(que)陷、增 强(qiang)灰铁(tie)性能、提高铁(tie)水品质和铸件质量、降低废(fei)品率(lv)的(de)目的(de)。 

(4)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)品质(zhi)是影响铸铁(tie)(tie)(tie)(tie)件质(zhi)量(liang)的(de)(de)重要因(yin)素,没有(you)高品质(zhi)的(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)就不可能(neng)有(you)高质(zhi)量(liang)的(de)(de)铸件。 应(ying)在目前中(zhong)频炉熔炼灰铁(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)工艺(yi)基础上,着力提高铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)的(de)(de)纯(chun)净度,进一(yi)步完善现代铁(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)(shui)净化技术和(he) 工艺(yi)流程,以(yi)确保灰铁(tie)(tie)(tie)(tie)铸件的(de)(de)高品质(zhi)和(he)高性能(neng)。 

黄涛(1983-),男(nan),安徽利辛(xin)人,工(gong)(gong)程硕士,工(gong)(gong)程师,凯盛重工(gong)(gong)有(you)限(xian)公司质(zhi)(zhi)保部部长(zhang), 主要(yao)从(cong)事工(gong)(gong)程技(ji)术与企业(ye)质(zhi)(zhi)量管理工(gong)(gong)作。