用废钢加增碳剂生产球墨铸铁

         

用(yong)电炉冶炼废(fei)钢加增碳剂生(sheng)产(chan)铸(zhu)铁(tie)件,尽管电炉便于(yu)化(hua)学元(yuan)素含量的(de)(de)调(diao)整,而且主要元(yuan)素可(ke)以调(diao)整到(dao)材质(zhi)要求的(de)(de)范围之(zhi)内,但是(shi)(shi)如果不采取有效的(de)(de)处理手段(duan),生(sheng)产(chan)出(chu)铸(zhu)件的(de)(de)质(zhi)量,确与(yu)用(yong)冲天炉生(sheng)产(chan)出(chu)的(de)(de)铸(zhu)件质(zhi)量有较(jiao)大差异(yi)。最主要的(de)(de)不同之(zhi)处就是(shi)(shi):用(yong)电炉熔化(hua)的(de)(de)铁(tie)液,无(wu)论是(shi)(shi)废(fei)钢加增碳剂或者是(shi)(shi)用(yong)铁(tie)屑(xie)作炉料,生(sheng)产(chan)出(chu)的(de)(de)铸(zhu)件白口倾(qing)向大,硬度高而精加工困难。本文就此谈(tan)谈(tan)自己的(de)(de)实(shi)践体(ti)会和认识。

一.冲天炉和电炉熔(rong)炼(lian)出(chu)铁液(ye)质量的(de)不(bu)同之处(chu)

1.冲天炉熔炼(lian)的铁液

冲(chong)天炉(lu)是(shi)用焦(jiao)炭(tan)作(zuo)燃料(liao),将固(gu)体的(de)铁(tie)(tie)(tie)块(kuai)和(he)(he)其它炉(lu)料(liao),经(jing)过预热(re)(re)、熔(rong)化、过热(re)(re)、还原,最后铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)经(jing)炉(lu)底流入前(qian)炉(lu)缸(gang),所经(jing)历的(de)时间(jian)(jian)很短(duan),大约10min左右,铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)往(wang)往(wang)要(yao)在前(qian)炉(lu)缸(gang)中(zhong)停留一(yi)段时间(jian)(jian),在这段停留时间(jian)(jian)里(li),对金属液(ye)(ye)的(de)增(zeng)(zeng)核是(shi)有利的(de)。虽然冲(chong)天炉(lu)的(de)出炉(lu)温(wen)度一(yi)般在1450℃左右,但是(shi)铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)经(jing)过过热(re)(re)区的(de)瞬间(jian)(jian),炉(lu)温(wen)约1700℃,尽管(guan)铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)通(tong)过过热(re)(re)区的(de)时间(jian)(jian)很短(duan),却是(shi)以细小液(ye)(ye)滴通(tong)过的(de),能得(de)到高温(wen)过热(re)(re),有助于(yu)石墨溶于(yu)铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye),消除新生铁(tie)(tie)(tie)中(zhong)粗大石墨片的(de)遗传(chuan)性。铸铁(tie)(tie)(tie)中(zhong)的(de)主(zhu)要(yao)元素碳,在熔(rong)炼过程中(zhong)有一(yi)个(ge)(ge)烧损和(he)(he)吸收(shou)的(de)减增(zeng)(zeng)过程,由(you)于(yu)铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)滴在灼热(re)(re)的(de)焦(jiao)炭(tan)上,铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)就吸收(shou)了焦(jiao)炭(tan)中(zhong)的(de)碳原子,所以在整个(ge)(ge)熔(rong)化过程中(zhong),碳的(de)吸收(shou)大于(yu)烧损,最终(zhong)含碳量是(shi)增(zeng)(zeng)。同样铁(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)也会从焦(jiao)炭(tan)中(zhong)吸收(shou)部分硫。

J9九游会AG 知(zhi)道(dao)用电炉(lu)熔炼炉(lu)料(liao)(liao),是由感(gan)应圈经导电产生(sheng)磁场(chang),在炉(lu)料(liao)(liao)中(zhong)产生(sheng)电涡流,由电涡流发热藉以熔化炉(lu)料(liao)(liao)。

1)、对“自发晶核”的影响

钢的(de)(de)熔(rong)点比铸铁高,增碳(tan)(tan)剂(ji)的(de)(de)熔(rong)点更(geng)高,当废(fei)钢在熔(rong)化过程中(zhong)以(yi)及熔(rong)化之后(hou),增碳(tan)(tan)剂(ji)被加热缓慢的(de)(de)溶(rong)解和扩散(san),增碳(tan)(tan)剂(ji)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)(tan)才能被钢液(ye)(ye)侵蚀吸收。钢液(ye)(ye)逐渐的(de)(de)变(bian)成(cheng)铁液(ye)(ye),即常称之为“合成(cheng)铸铁”。由于废(fei)钢熔(rong)

2.用电炉熔(rong)炼铁液对材质性能(neng)的影响

化温(wen)度(du)(du)高,钢(gang)液从增碳剂中(zhong)(zhong)吸收碳原子之(zhi)后,在变(bian)成(cheng)铁(tie)液的过程中(zhong)(zhong),有短暂时间过热温(wen)度(du)(du)往往很(hen)高。在高温(wen)下,铁(tie)液中(zhong)(zhong)的碳易(yi)于被氧化成(cheng)

CO,因此有人认为铁液中(zhong)的(de)碳也是一种“气(qi)体形(xing)成(cheng)元素(su)”。CO在(zai)铁液中(zhong)的(de)溶解度很少,形(xing)成(cheng)后即(ji)释(shi)放(fang)于邻近(jin)液面的(de)大气(qi)中(zhong)。在(zai)生产实(shi)践中(zhong)J9九游会AG 会发(fa)现,当高温钢液倒(dao)入(ru)抬(tai)包后,抬(tai)包中(zhong)有放(fang)射状(zhuang)火(huo)花飞出(俗(su)称贼花),即(ji)可能是高温氧化(hua)的(de)释(shi)碳现象(xiang)(xiang)。这(zhei)些(xie)现象(xiang)(xiang)都(dou)会影(ying)响到材质的(de)质量。

电炉在熔炼铁液过程中,具有电磁搅拌摩擦的特性。铁液过热温度高、过热时间长、且又有感应电流的搅拌摩擦,铁液中微细的晶态石墨即自发晶核和外来结晶核心,都会逐渐溶于铁液而消失;或浮经液面与集渣剂粘裹在一起被挑出炉外。这样,使铁液中可在共晶结晶时作为石墨外来晶核的物质大幅度减少。

硫在(zai)铸铁中(zhong),尤其是在(zai)球(qiu)墨铸铁中(zhong)是有(you)(you)害元素。但有(you)(you)资料介绍(shao)说(shuo)

:在灰铸铁中当含硫量小于0.06﹪时,硫的一些有益作用就无法得到发挥。在铸铁中存在有细小而分散的硫化物夹杂,能在石墨的生核和成长中起积极而有益的作用。用感应电炉熔炼废钢加增碳剂的合成铸铁,其最终含硫量一般不会超过0.03%的(de)。如果原铁水的含硫量过低,球化剂中的镁就无从与硫化合,过多的残余镁量不但阻碍石墨化,而且还会使铸件产生缩孔、气孔等铸造缺陷。如果减少球化剂的加入量,综合考虑又恐会影响到球化率。所以在原铁水含硫量很低的情况下,要从球化剂的选择、球化剂的加入量、球化处理操作工艺上采取措施,以保证球铁的球化质量。

合成铸铁在感(gan)应电炉中,因含硫量过(guo)低、过(guo)热温度高、电流的搅(jiao)拌摩擦等因素影(ying)响,铁液中石(shi)墨化的核心大幅度减少。

这种缺乏石墨化结晶核心的铁液,过冷度很大,对孕育处理的回应能力极差,很难通过常规孕育处理措施,使铸铁具有符合要求的微观组织。因而即使化学成分含量完全符合要求,往往浇注出的铸件硬度高,不便于机械加工。有资料介绍:硫从0.02%增加到0.06%,抗拉强度增加50MPa以上,即可提高一个牌号以上,硬度值即可增加HB20。进一步增加硫到0.1%,强度值和硬度值变化不大,有此可见在灰铸铁中,硫控制在0.06-0.1%为宜(我厂生产的汽车制动鼓,材质是HT250,硫控制在0.07-0.09%).顺便也谈谈用电炉熔炼“铸铁屑”,即便熔炼的铁屑干净无锈蚀,不需要高温,过热温度并不是很高,但是由于电磁搅拌的摩擦作用以及碳、硅的烧损,如果浇注前不进行元素调配和采取有效的孕育措施,生产出的铸件同样是硬度高。

(2)用感应电炉熔(rong)炼对(dui)提高材感质(zhi)质(zhi)量的影响

感应电炉(lu)熔炼,铁(tie)水(shui)温(wen)度(du)可升以提到(dao)1570℃以上(shang),并可以在高(gao)温(wen)状态下(xia)长时间的保温(wen),在该温(wen)度(du)下(xia),可以使原材料带入的夹(jia)(jia)杂物(wu),以及在熔炼过程(cheng)形成(cheng)的夹(jia)(jia)渣及夹(jia)(jia)杂物(wu)上(shang)浮至铁(tie)液表面。对于废钢(gang)+增(zeng)(zeng)(zeng)碳剂、尤(you)其是(shi)粒子钢(gang)+废钢(gang)+增(zeng)(zeng)(zeng)碳剂+回炉(lu)料,这些炉(lu)料无论是(shi)废钢(gang)、粒子钢(gang)或者是(shi)粒子铁(tie),大(da)都(dou)是(shi)白口组织,白口组织具有较强的遗(yi)(yi)传性,要消(xiao)除遗(yi)(yi)传性就需(xu)要适当的提高(gao)熔化温(wen)度(du),增(zeng)(zeng)(zeng)加保温(wen)时间,才能够比较好的净化铁(tie)液,减少(shao)铸(zhu)件缺陷(xian)。

合金元素烧(shao)(shao)损量低,铁水中锰、硅的烧(shao)(shao)损低于(yu)冲天炉(lu)熔炼。便(bian)于(yu)各元素的调控,能够稳定(ding)化学(xue)成分含量。

生产球墨(mo)铸(zhu)铁(tie)(tie)时,含硫量过高将会直(zhi)接影响到球铁(tie)(tie)的质量。如球化级别低(di)下、材(cai)质强韧性差、铸(zhu)件有(you)夹渣等铸(zhu)造缺陷(xian)。用电炉熔炼铸(zhu)铁(tie)(tie)时不存在有(you)增硫反应(ying)。

用废(fei)钢+增碳剂生产合成铸(zhu)铁(tie),由于废(fei)钢的(de)(de)(de)夹(jia)杂(za)物含量低,成分稳定,加(jia)增碳剂经高(gao)温熔炼之后,消除了(le)炉料的(de)(de)(de)遗传性,铁(tie)液的(de)(de)(de)纯净度得到提高(gao),同(tong)时增碳剂具有孕育作(zuo)用,促使(shi)石墨化的(de)(de)(de)效果更加(jia)稳定突出,铸(zhu)件的(de)(de)(de)基体组织晶(jing)粒会更加(jia)均(jun)匀(yun)、细化,所以生产出铸(zhu)件材质的(de)(de)(de)韧性和强度均(jun)得到提高(gao)。

()、扬长补(bu)短、优化操作程序

用废钢(gang)生产球墨铸铁的优点前(qian)面已谈,就(jiu)不再(zai)赘述。

用电炉(lu)熔(rong)炼废钢(gang)(铁(tie)屑)+增碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)生产球(qiu)墨(mo)(mo)(mo)铸铁(tie),欲想稳定(ding)产品质量,需要(yao)补(bu)的(de)(de)(de)(de)“短”,主要(yao)是(shi)解(jie)决金(jin)属液在凝固结晶时(shi)(shi),自发(fa)晶核少(shao)、铁(tie)液过(guo)冷度大、石墨(mo)(mo)(mo)化能力差、铸件硬度高而不便(bian)于机械(xie)加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)问题。具体(ti)的(de)(de)(de)(de)“补(bu)短”操作(zuo)(zuo)方(fang)法是(shi):①在冶炼后(hou)(hou)期(qi)要(yao)注(zhu)意“自发(fa)晶核”的(de)(de)(de)(de)培养(yang)。加(jia)入(ru)适量的(de)(de)(de)(de)废钢(gang)使铁(tie)液激冷,同(tong)时(shi)(shi)适量的(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)硅铁(tie)以及细(xi)颗粒(li)的(de)(de)(de)(de)增碳(tan)(tan)剂(ji)(ji),上(shang)面覆盖保温(wen)剂(ji)(ji),降(jiang)低功率(lv)或停电保温(wen)一段时(shi)(shi)间,以促使析出(chu)微细(xi)的(de)(de)(de)(de)晶态石墨(mo)(mo)(mo)。②在出(chu)炉(lu)或浇注(zhu)过(guo)程中,进行充分(fen)的(de)(de)(de)(de)多次孕育(yu)处理,以补(bu)充“外来晶核”,可(ke)以添加(jia)小颗粒(li)的(de)(de)(de)(de)增碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)、碎硅铁(tie)粉粒(li)以及复(fu)合孕育(yu)剂(ji)(ji),虽然加(jia)入(ru)量很少(shao),但是(shi)促进生核的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果很好。③如果含硫(liu)量过(guo)低(特(te)别(bie)是(shi)生产HT时(shi)(shi))可(ke)适量加(jia)入(ru)些硫(liu)铁(tie),但必须控制(zhi)在要(yao)求的(de)(de)(de)(de)范围(wei)内。总之优化操作(zuo)(zuo)程序指的(de)(de)(de)(de)就是(shi):炉(lu)料入(ru)炉(lu)的(de)(de)(de)(de)先后(hou)(hou)顺序、熔(rong)炼中的(de)(de)(de)(de)温(wen)度和出(chu)炉(lu)温(wen)度的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)、化学成分(fen)的(de)(de)(de)(de)选(xuan)控、以及强化孕育(yu)和复(fu)合孕育(yu)。

(三)、化学成(cheng)分的选择

J9九游会AG 的(de)(de)(de)产(chan)(chan)品是(shi)(shi)(shi)(shi)汽(qi)车轮毂,造型采用的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)铁(tie)模覆(fu)砂(sha)工(gong)艺,材(cai)质是(shi)(shi)(shi)(shi)QT450-10,其硬(ying)(ying)度是(shi)(shi)(shi)(shi)HB160-210,属(shu)于(yu)(yu)铁(tie)素(su)体基(ji)体球(qiu)铁(tie)。但是(shi)(shi)(shi)(shi)用户为了便于(yu)(yu)机械加(jia)工(gong)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)生(sheng)产(chan)(chan)速度,除要求材(cai)质的(de)(de)(de)抗(kang)拉强度及延(yan)长率(lv)合格之外,还要求铸件(jian)的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度≦HB200。所(suo)以(yi)(yi)在化(hua)学成分含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)选择上,进行(xing)了大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)试验和研究:碳(C)碳之所(suo)以(yi)(yi)能(neng)促(cu)进石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua),是(shi)(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)碳本身就是(shi)(shi)(shi)(shi)构成石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)元素(su)(是(shi)(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)膨胀(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)内部(bu)因素(su)),所(suo)以(yi)(yi),碳高(gao)(gao)(gao)则析(xi)出的(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)数量(liang)(liang)多(duo),提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)含碳量(liang)(liang)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)膨胀(zhang)(zhang)量(liang)(liang)大(da),可(ke)以(yi)(yi)减少缩孔体积,使(shi)铸件(jian)组织(zhi)致密。但是(shi)(shi)(shi)(shi)碳量(liang)(liang)过高(gao)(gao)(gao),铸件(jian)易出现石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)漂浮,还可(ke)能(neng)产(chan)(chan)生(sheng)开(kai)花(hua)状石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo),降低(di)力(li)学性能(neng)。根(gen)据铸件(jian)的(de)(de)(de)大(da)小和厚薄,控制在3.6―3.9%硅(gui)(gui)(Sī) 硅(gui)(gui)是(shi)(shi)(shi)(shi)促(cu)进石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)元素(su)(是(shi)(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)膨胀(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)外部(bu)因素(su)),尚若以(yi)(yi)孕育剂方式加(jia)入,则其石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua)能(neng)力(li)更强烈。硅(gui)(gui)之所(suo)以(yi)(yi)能(neng)促(cu)进石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)化(hua),是(shi)(shi)(shi)(shi)因为硅(gui)(gui)能(neng)降低(di)碳在液相和固相中的(de)(de)(de)溶解(排碳现象)度

,阻碍Fe原子和C原子的化合,从而增加了碳的活度,能够使碳充分的以游离状结晶碳,即以石墨的形态析出;硅能够提高共晶和共析转变温度,有利于石墨核心的成长和延长成长时间

;硅具有使液相线下降的特性,在碳当量一定时,提高硅的含量,在相同的浇注温度下,相对提高了铁液的过热度,增加了铁水的流动性,便于铸件成型。以上这些,都是硅在促进石墨化过程中起到的诸多作用。

近十几年来(lai)(lai),国内(nei)外铸造科技工作者,对硅(gui)在(zai)球(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)中作用(yong)的研(yan)究更加广泛和深入,并取得了(le)(le)较大(da)的成(cheng)果。利用(yong)硅(gui)在(zai)一(yi)定(ding)(ding)条件下对铁(tie)(tie)素体的固(gu)溶强(qiang)(qiang)化作用(yong),提(ti)(ti)高硅(gui)的含量,不仅(jin)可以使(shi)球(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)的抗拉(la)强(qiang)(qiang)度、屈服强(qiang)(qiang)度和硬度得到(dao)提(ti)(ti)高,同时也(ye)使(shi)延(yan)伸率得到(dao)提(ti)(ti)高。1998年瑞典就规定(ding)(ding)用(yong)Si3.2%来(lai)(lai)生(sheng)产QT450,用(yong)Si3.7%来(lai)(lai)生(sheng)产QT500。2012年3 月,德(de)国和欧洲(zhou)的球(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)标准DIN EN1563在(zai)修改时,又增加了(le)(le)三个牌号(见附表),大(da)幅度地提(ti)(ti)高了(le)(le)铁(tie)(tie)素体—珠光体混合基(ji)体球(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)的屈服强(qiang)(qiang)度和延(yan)长(zhang)率。

DIN EN 1563的(de)新牌号(附表(biao))

材(cai)料牌号

抗拉强(qiang)度/MPa

屈服强(qiang)度/MPa

延长率/(%)

EN-GJS 450-18

450

350(310)

18(10)

EN-GJS 500-14

500

400(320)

14(7)

EN-GJS 600-10

600

470(370)

10(3)

注:括号中的数字是原牌号的性能要求。

关于硅固溶(rong)强化铁素体,提(ti)高球(qiu)铁综合物理性(xing)能的(de)论述(shu),中国农(nong)业机械化科学研(yan)究(jiu)院的(de)张伯明、王继祥等老师,在很(hen)多文(wen)章中有较详(xiang)细的(de)讲(jiang)解,此处不(bu)再赘述(shu)。J9九游会AG 在生产过(guo)程中仍然是(shi):原(yuan)铁水(shui)硅控制(zhi)在1.2—1.4%(原(yuan))、2.6—2.8%(终)。

锰(meng)(meng)(Mn) 锰(meng)(meng)在球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)中的(de)作用于硅相反(fan),锰(meng)(meng)是(shi)阻止(zhi)石墨化元素。锰(meng)(meng)可以提高(gao)碳在铁(tie)水中的(de)溶解度(du),促进白口及珠光体的(de)生(sheng)成(cheng),提高(gao)铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)强度(du)和硬度(du),随着含锰(meng)(meng)量(liang)的(de)增加,铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)缩孔、缩松的(de)倾向增大。生(sheng)产实践证(zheng)明:在其它条件(jian)(成(cheng)分(fen)含量(liang)、浇温、铸(zhu)(zhu)(zhu)型)相同的(de)情况下,锰(meng)(meng)含量(liang)从0.20%提高(gao)到(dao)0.45%,铸(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)硬度(du)就(jiu)有(you)可能(neng)由HB180,上升到(dao)HB210-220,珠光体含量(liang)就(jiu)有(you)可能(neng)在5~25%之间(jian)波动。 锰(meng)(meng)含量(liang)控制在0.2—0.4%之间(jian)是(shi)理想的(de)。

磷(lin)(lin)(lin)(P) 磷(lin)(lin)(lin)是随金(jin)属炉料(liao),如(ru)炼钢(gang)生铁(tie)(tie)、回炉料(liao)进入球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)的(de)(de),磷(lin)(lin)(lin)虽(sui)不影响球(qiu)(qiu)化率,但确是有害元素(su)。磷(lin)(lin)(lin)在(zai)铁(tie)(tie)中有一定(ding)的(de)(de)溶解度,但是当金(jin)属材(cai)料(liao)中磷(lin)(lin)(lin)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)达到一定(ding)量(liang)(liang)(liang)时(shi),在(zai)铸铁(tie)(tie)中就(jiu)易(yi)形成磷(lin)(lin)(lin)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing),含磷(lin)(lin)(lin)量(liang)(liang)(liang)越多磷(lin)(lin)(lin)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)数量(liang)(liang)(liang)越多,有资料(liao)介绍:铸铁(tie)(tie)中含磷(lin)(lin)(lin)量(liang)(liang)(liang)每增(zeng)加(jia)1%,反应到金(jin)相上,磷(lin)(lin)(lin)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)就(jiu)增(zeng)加(jia)20%。由(you)(you)于(yu)磷(lin)(lin)(lin)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)的(de)(de)熔(rong)点低,在(zai)球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)凝固过程中,其较长时(shi)间的(de)(de)保持液态,不断被(bei)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)团排挤,最后被(bei)“驱逐”到共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)团边界,在(zai)那里(li)凝固,因(yin)此磷(lin)(lin)(lin)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)呈多角状(像做衣服(fu)剪下代尖的(de)(de)布头)分布在(zai)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)团边界上,破坏了晶(jing)(jing)(jing)界间的(de)(de)结合能力(li);另外由(you)(you)于(yu)磷(lin)(lin)(lin)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)尖锐(rui)角对(dui)金(jin)属基体(ti)具有一定(ding)的(de)(de)切割作用,所以降低了材(cai)质的(de)(de)强度、朔(shuo)性及韧性,使铸件易(yi)脆裂。球(qiu)(qiu)铁(tie)(tie)的(de)(de)含磷(lin)(lin)(lin)量(liang)(liang)(liang)越低越好。J9九游会AG 控制磷(lin)(lin)(lin)含量(liang)(liang)(liang)≤0.07%

硫(S) S与(yu)Mg、Re具有(you)很强的(de)亲和能力。含硫量高(gao)消耗球(qiu)化剂量多,使铸件材质球(qiu)化不良和球(qiu)化衰退,而且产生的(de)硫化物(wu)是球(qiu)墨铸铁形成夹杂(渣)缺陷的(de)主要原(yuan)因之(zhi)一(yi),所以硫是球(qiu)墨铸铁中的(de)反球(qiu)化元素,属于有(you)害杂质。原(yuan)铁水含硫量尽可能控制(zhi)在0.025%以下。

镁(Mg残(can))

镁(mei)是(shi)主要的球化元素,其(qi)作用有:

球化石墨:少量的镁残存在铁水中,可使石墨在结晶时呈球状;同时使铁水过冷度增加,并强烈阻止一次结晶的石墨化,使碳化物稳定,所以球墨铸铁有较大的白口倾向。

脱硫:镁非常容易与铁水中的硫化合,进行硫化反应生成硫化镁 FeS﹢Mg﹦Fe+MgS MgS的比重比铁水小,熔点高,故能上浮进入熔渣去除;

脱氧:镁的化学性质很活泼,极易与氧作用FeO+Me=Fe+MgO生成的氧化镁比重比铁水轻,可上浮进入熔渣而去除,使铁水中的含氧量显著下降,也使球铁铁水表面容易形成氧化膜。

去气和去夹杂物:镁的熔点低,加入到铁水中后,即发生镁的气化、沸腾和剧烈地搅拌作用,使铁水中的气体如氢、氮等有所降低,并使夹杂物大量排出。

稀土(Re)的主要(yao)作用:

⑴.净化铁水:稀土元素可与铁水中的氧、硫、氮等形成高熔点化合物,特

别(bie)是与(yu)(yu)氧(yang)(yang)的(de)亲和(he)(he)力大(da),能起(qi)强(qiang)烈(lie)(lie)的(de)脱氧(yang)(yang)作用。同时稀(xi)土(tu)元(yuan)素(su)与(yu)(yu)硫的(de)亲和(he)(he)力比镁大(da),是强(qiang)烈(lie)(lie)的(de)脱硫剂。所产生(sheng)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物和(he)(he)硫化(hua)(hua)物不(bu)溶(rong)解于(yu)溶(rong)液中,他们集聚上浮,因而能使(shi)铁水(shui)净化(hua)(hua)。此外,稀(xi)土(tu)元(yuan)素(su)可以(yi)和(he)(he)铅、锌、锡、锑、铋、砷、等反(fan)球化(hua)(hua)元(yuan)素(su)组成(cheng)高熔点化(hua)(hua)合物,从(cong)而消除(chu)干扰元(yuan)素(su)的(de)反(fan)球化(hua)(hua)作用;

⑵.强化基体:细化晶粒:铸铁中残留的稀土能微量溶入铸铁的基体中,起

合金化(hua)作(zuo)用,从(cong)而强(qiang)化(hua)基体(ti)。另一方面,有一部(bu)分稀土氧化(hua)物、硫(liu)化(hua)物高(gao)度(du)弥散(san)地(di)分布(bu)在铁水中,形成(cheng)外(wai)来晶核,增(zeng)加了晶核数(shu)目,从(cong)而细(xi)化(hua)了晶粒;

⑶.促进碳化物的形成:当稀土残留量较高时,稀土有明显的促进碳化物生

成(cheng)的作用(yong),引(yin)起铸件白口倾向增(zeng)大,有时会出现“反(fan)白口”现象(xiang);

⑷.改善铸造性能:稀土元素加入铁水中,能减少气体和夹杂物含量,净化铁液,因而改善了铁水的流动性,减少了气孔、夹渣、缩松等的倾向。

总之(zhi),为了(le)保证球(qiu)(qiu)化(hua)(hua),得到(dao)理想的(de)(de)球(qiu)(qiu)铁质量。Mg和Re在中(zhong)和了(le)S等反(fan)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)作用(yong)后,留下一定的(de)(de)量,起(qi)到(dao)使石(shi)墨呈(cheng)球(qiu)(qiu)状化(hua)(hua)的(de)(de)作用(yong)。同时(shi)(shi)Mg又(you)是强烈的(de)(de)反(fan)石(shi)墨化(hua)(hua)元素(su),其(qi)含量过高时(shi)(shi),铸件易(yi)出(chu)现白口、缩(suo)松、夹杂等铸造缺陷。在有(you)Re的(de)(de)情(qing)况下,镁(mei)(Mg残)量可控制在0.035~0.06%。

Re元(yuan)素(su)有脱硫、去(qu)氧、净化(hua)铁液(ye)和球化(hua)及抵(di)消反球化(hua)元(yuan)素(su)(的(de)(de)球化(hua)干(gan)扰(rao))等有利作(zuo)用,但Re量过高会(hui)引(yin)起球墨畸形(xing),影响(xiang)球墨的(de)(de)圆整度即球化(hua)率降(jiang)低。具体含(han)量要根(gen)据干(gan)扰(rao)元(yuan)素(su)的(de)(de)高低而选择(干(gan)扰(rao)元(yuan)素(su)的(de)(de)来(lai)源(yuan)是原材料的(de)(de)产地),Re含(han)量还应低于Mg的(de)(de)含(han)量,(在2012年4月12号(hao)曲(qu)阜(fu)会(hui)议(yi)上(shang),郑州大(da)学(xue)(xue)的(de)(de)郭振廷教授提(ti)出(chu)(chu):Mg比(bi)Re高出(chu)(chu)0.015﹣0.02%; 河北工业大(da)学(xue)(xue)的(de)(de)钱立教授提(ti)出(chu)(chu):Re/Mg=0.3﹣0.5,两位老师的(de)(de)要求结果(guo)基本是一致的(de)(de)。)稀(xi)土含(han)量常控制在0.02~0.04%。化(hua)学(xue)(xue)成分(fen)的(de)(de)选择和控制﹙%﹚:

CE:4.6-4.8C:3.6-3.9 Si:1.2-1.4(原)2.6-2.8(终)

Mn:0.2-0.4P: ≦0.05 S: ≦O.035(原) ≦0.022(终(zhong))

Re:0.02-0.04 (残)Mg:0.03-0.06(残)

配料单

材料名称

新(xin)生铁

废钢(gang)

回炉料

QT铁屑

粒子(zi)钢

增碳剂

加入量(%)

20

10

40

2.8

球化剂及(ji)孕育剂的主要(yao)成分含量﹙%﹚:

成分

名称(cheng)

Mg

Re

Si

Ca

Ba

Al

加入(ru)量

﹙%﹚

球化剂

7.5~8.5

2.8~3.2

40~45

2.0~2.5

1.5~2.0

1.0

1.3~1.35

孕(yun)育(yu)剂(ji)

70~75

0.5

1.0~1.5

1.2~1.25

随流孕育

60~70

2~4

4~6

1.0

1.20.2~0.8㎜)

(四)、熔炼工(gong)艺(炉料的加入顺序、操作方法及温度控(kong)制)和球化处理

先(xian)在(zai)炉(lu)(lu)(lu)底(di)加(jia)(jia)入(ru)新(xin)生铁(tie)(tie),再加(jia)(jia)入(ru)废(fei)(fei)钢(gang)(gang)、增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)(根(gen)据(ju)炉(lu)(lu)(lu)料情况凭(ping)经(jing)验而加(jia)(jia),以防增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)堆积(ji)形成高(gao)(gao)温层),边(bian)熔化边(bian)加(jia)(jia)废(fei)(fei)钢(gang)(gang)和增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji),尽可能在(zai)粒(li)子钢(gang)(gang)没(mei)有加(jia)(jia)入(ru)之(zhi)(zhi)前(qian),把(ba)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)需要加(jia)(jia)入(ru)量(liang)的(de)60-70%加(jia)(jia)完,最后加(jia)(jia)回炉(lu)(lu)(lu)料。在(zai)这(zhei)(zhei)段(duan)时(shi)(shi)间里,为(wei)了提(ti)高(gao)(gao)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)的(de)吸收率(lv)(lv)(lv),消(xiao)除铁(tie)(tie)液中的(de)遗(yi)传性,宜采(cai)用大功率(lv)(lv)(lv)高(gao)(gao)温熔化。但(dan)上述加(jia)(jia)料方(fang)法也存在(zai)着(zhe)两个问(wen)题: ①当(dang)铁(tie)(tie)水含(han)碳(tan)(tan)量(liang)达(da)(da)到一(yi)(yi)定量(liang)时(shi)(shi),再提(ti)高(gao)(gao)铁(tie)(tie)水含(han)碳(tan)(tan)量(liang)就(jiu)困难(nan)了。②在(zai)熔炼后期加(jia)(jia)入(ru)粒(li)子钢(gang)(gang),炉(lu)(lu)(lu)内金(jin)属液喷(pen)溅严重,不能保(bao)证安全生产。因此也可以采(cai)用另一(yi)(yi)种(zhong)加(jia)(jia)料顺序,先(xian)熔化粒(li)子钢(gang)(gang),边(bian)熔化边(bian)往外(wai)舀(yao)渣,当(dang)熔化完毕需加(jia)(jia)入(ru)量(liang)(一(yi)(yi)般(ban)40―50%)并达(da)(da)到一(yi)(yi)定温度时(shi)(shi),关闭电源,消(xiao)除炉(lu)(lu)(lu)内液面“驼(tuo)峰(feng)”,使液面平稳,熔渣就(jiu)会往液面中心(xin)部(bu)聚集(ji),这(zhei)(zhei)样就(jiu)便于(yu)舀(yao)净熔渣。熔渣清除干净之(zhi)(zhi)后,就(jiu)可以适当(dang)多加(jia)(jia)些(xie)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)。启动电源高(gao)(gao)功率(lv)(lv)(lv)熔化,边(bian)加(jia)(jia)废(fei)(fei)钢(gang)(gang)边(bian)加(jia)(jia)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)直至炉(lu)(lu)(lu)满,加(jia)(jia)入(ru)部(bu)分硅铁(tie)(tie)取样分析。

球铁金(jin)属液是一种铁水被饱和的Fe-C-Si-O之合金(jin)溶液,其内部存在化学反(fan)应与反(fan)应平衡问题:

2C)+(SiO2Si)+2CO

铁(tie)(tie)水温(wen)(wen)度(du)(du)(du)高(gao)于(yu)(yu)(yu)平(ping)(ping)衡温(wen)(wen)度(du)(du)(du)时(shi),反(fan)应(ying)(ying)向右,碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)被(bei)氧(yang)(yang)化放出CO降(jiang)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan),是还原反(fan)应(ying)(ying)。低(di)于(yu)(yu)(yu)平(ping)(ping)衡温(wen)(wen)度(du)(du)(du)时(shi)反(fan)应(ying)(ying)向左,Si被(bei)氧(yang)(yang)化,形成SiO2黑(hei)渣(zha),是氧(yang)(yang)化反(fan)应(ying)(ying)。平(ping)(ping)衡温(wen)(wen)度(du)(du)(du)在(zai)1390-1420℃之(zhi)间(jian)(jian)。故推(tui)荐球化处理温(wen)(wen)度(du)(du)(du)在(zai)1450±20℃之(zhi)间(jian)(jian)。根据上述(shu)资料分析增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂合(he)适的(de)(de)加(jia)热温(wen)(wen)度(du)(du)(du),如果加(jia)热温(wen)(wen)度(du)(du)(du)高(gao)于(yu)(yu)(yu)平(ping)(ping)衡温(wen)(wen)度(du)(du)(du)时(shi),铁(tie)(tie)液中的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)被(bei)氧(yang)(yang)化损耗(hao)增(zeng)加(jia),增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的(de)(de)吸(xi)收(shou)率(lv)降(jiang)低(di)。当加(jia)热温(wen)(wen)度(du)(du)(du)低(di)于(yu)(yu)(yu)平(ping)(ping)衡温(wen)(wen)度(du)(du)(du)时(shi),由(you)于(yu)(yu)(yu)温(wen)(wen)度(du)(du)(du)较(jiao)低(di),增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的(de)(de)溶(rong)解扩(kuo)散速度(du)(du)(du)下降(jiang),因而增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的(de)(de)吸(xi)收(shou)率(lv)也(ye)(ye)较(jiao)低(di)。另外,在(zai)实际(ji)生产操作中,很难把炉温(wen)(wen)控制在(zai)平(ping)(ping)衡温(wen)(wen)度(du)(du)(du)线。提(ti)高(gao)炉温(wen)(wen)可以(yi)(yi)加(jia)快增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的(de)(de)溶(rong)解和(he)扩(kuo)散,有(you)利于(yu)(yu)(yu)铁(tie)(tie)液对碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)及时(shi)吸(xi)收(shou)而缩短(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)氧(yang)(yang)化时(shi)间(jian)(jian),尽(jin)可能的(de)(de)使吸(xi)收(shou)远(yuan)大于(yu)(yu)(yu)损耗(hao),同时(shi)也(ye)(ye)有(you)利于(yu)(yu)(yu)提(ti)高(gao)熔化速度(du)(du)(du)。所以(yi)(yi)在(zai)熔化前(qian)期J9九游会AG 采用大功率(lv)高(gao)温(wen)(wen)熔化。

由于(yu)粒(li)子(zi)钢(gang)的(de)含(han)渣量(liang)太多,在熔(rong)(rong)化粒(li)子(zi)钢(gang)过程(cheng)中,需要用特制的(de)勺(shao)往外(wai)舀(yao)渣,所以(yi)增(zeng)碳(tan)剂不宜(yi)与粒(li)子(zi)钢(gang)混装熔(rong)(rong)化。当炉料熔(rong)(rong)化完毕并(bing)彻底清净熔(rong)(rong)渣之后(hou),留下10%的(de)增(zeng)碳(tan)剂作(zuo)为波动(dong)可调空间,其余的(de)全部加入,并(bing)加盖保温(wen)剂。

在(zai)炉(lu)内温(wen)度升高增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)溶(rong)解(jie)被(bei)铁(tie)(tie)(tie)液吸(xi)收(shou)后,清净保温(wen)剂(ji)及熔渣,加(jia)入(ru)部分(fen)硅(gui)铁(tie)(tie)(tie),在(zai)硅(gui)铁(tie)(tie)(tie)上面覆(fu)盖保温(wen)剂(ji),硅(gui)铁(tie)(tie)(tie)的(de)(de)加(jia)入(ru)量(liang),应在(zai)代入(ru)硅(gui)1.2%左右,这是因为(wei)废钢(gang)(gang)和粒子钢(gang)(gang)的(de)(de)含硅(gui)量(liang)都很低,加(jia)入(ru)部分(fen)硅(gui)铁(tie)(tie)(tie),一是为(wei)了(le)起到脱氧作(zuo)用(yong);二是为(wei)了(le)缩小后期(qi)调整范围(wei),使(shi)成(cheng)分(fen)含量(liang)更加(jia)准(zhun)确;三是为(wei)了(le)铁(tie)(tie)(tie)液成(cheng)分(fen)含量(liang)不超过热分(fen)析仪的(de)(de)测量(liang)范围(wei),避免测量(liang)失败。还需要说明的(de)(de)是,无(wu)论在(zai)任何阶段(duan)需要同时添加(jia)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)和硅(gui)铁(tie)(tie)(tie)时,都要先加(jia)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji),待增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)熔解(jie)扩散被(bei)吸(xi)收(shou)之后,再加(jia)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)。这是因为(wei)硅(gui)具有排碳(tan)(tan)特性,即硅(gui)量(liang)的(de)(de)增(zeng)加(jia),降低了(le)碳(tan)(tan)在(zai)铁(tie)(tie)(tie)水中的(de)(de)溶(rong)解(jie)度。其(qi)目的(de)(de)还是为(wei)了(le)提高增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)的(de)(de)吸(xi)收(shou)率(lv)。

综上(shang)所述,影响(xiang)增(zeng)碳剂吸收的(de)因素有:①增(zeng)碳剂的(de)质量(liang);②铁(tie)(tie)水的(de)含碳量(liang);③铁(tie)(tie)水含硅量(liang):④炉(lu)料和(he)铁(tie)(tie)水质量(liang)(是否严重(zhong)氧化);⑤炉(lu)工(gong)操(cao)作;⑥加入(ru)时(shi)间及(ji)加入(ru)方法(fa);⑦炉(lu)温控制;

当炉温达到1320℃左右时(shi),清净(jing)液(ye)(ye)面熔(rong)渣,取(qu)(qu)样倒入上海产的“贺利氏”牌热(re)分析(xi)仪样杯中。在取(qu)(qu)样分析(xi)的前(qian)后(hou)时(shi)间里(li),先(xian)清理干净(jing)液(ye)(ye)面熔(rong)渣,适(shi)量加入一(yi)些(xie)回炉料(liao);当热(re)分析(xi)仪结(jie)果出来后(hou),调整(zheng)原铁水的碳、硅(gui)含量;球化处理采用冲入法(fa),装料(liao)方法(fa)如图所示。

采取有效措施强化孕(yun)育:使(shi)用孕(yun)育剂的种类有硅铁

75

、增碳剂、硅钙钡复合孕育剂。用增碳剂进行炉内、包内双重孕育;用硅铁进行冲入孕育及浮硅孕育;由大包倒入抬包时加入硅钙钡复合孕育剂进行随流孕育。只要经热分析仪测报含碳量不超上限,出炉前在炉内液面(也称作预处理或预孕育)、在球化包底、以及球化反应结束扒渣后,在球铁液面,酌情适量加放一些细颗粒(0.5―1.0㎜)的增碳剂。尽管这样作增碳剂的吸收率较低,但是确能生产大量的“外来晶核”,促进石墨化,有利于石墨的生成。

球化(hua)(hua)温(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)。球化(hua)(hua)温(wen)(wen)(wen)度(du)是(shi)根据铸(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小、铸(zhu)(zhu)件(jian)(jian)壁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)厚薄以(yi)及材(cai)质的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同而灵活掌握(wo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。而且各单位又有各自(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)习惯作(zuo)(zuo)法。如山(shan)东临沭(shu)兴华机械(xie)厂用十吨包(bao)(bao)处(chu)(chu)理(li)球铁(tie)(tie),当包(bao)(bao)底有一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)铁(tie)(tie)水后(hou),为降(jiang)低下部铁(tie)(tie)液温(wen)(wen)(wen)度(du),延缓球化(hua)(hua)剂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)起爆时(shi)间(jian),减少反映(ying)沸腾,顺包(bao)(bao)边加放“热铁(tie)(tie)块”,也(ye)便(bian)于降(jiang)温(wen)(wen)(wen)浇注大(da)型铸(zhu)(zhu)件(jian)(jian),效果(guo)很好(hao)。濮阳一家铸(zhu)(zhu)造(zao)厂,用废钢(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)产球铁(tie)(tie),出(chu)炉温(wen)(wen)(wen)度(du)1550℃,当包(bao)(bao)内铁(tie)(tie)液达到3/4时(shi),停止倒(dao)铁(tie)(tie)水,让球化(hua)(hua)包(bao)(bao)内进行球化(hua)(hua)反映(ying),在(zai)包(bao)(bao)内作(zuo)(zuo)球化(hua)(hua)反映(ying)时(shi),炉内剩余(yu)(yu)1/4的(de)(de)(de)(de)(de)(de)铁(tie)(tie)水继(ji)续升温(wen)(wen)(wen),包(bao)(bao)内反映(ying)结束并清理(li)浮(fu)渣,加孕育剂后(hou)再出(chu)炉内剩余(yu)(yu)1/4的(de)(de)(de)(de)(de)(de)铁(tie)(tie)液,这时(shi)炉内铁(tie)(tie)液温(wen)(wen)(wen)度(du)已是(shi)1570℃,用这种方(fang)法作(zuo)(zuo)球化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li),生(sheng)(sheng)(sheng)产出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)铸(zhu)(zhu)件(jian)(jian)内在(zai)质量(liang)好(hao),无气(qi)孔等铸(zhu)(zhu)造(zao)缺陷。J9九游会AG 在(zai)出(chu)炉之(zhi)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔化(hua)(hua)过(guo)程中,要经历一个先(xian)高(gao)(gao)温(wen)(wen)(wen)后(hou)低温(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)过(guo)程,先(xian)高(gao)(gao)温(wen)(wen)(wen)便(bian)于消除铁(tie)(tie)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“遗传性”和(he)促进增碳剂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收,后(hou)适当低温(wen)(wen)(wen)便(bian)于晶(jing)核的(de)(de)(de)(de)(de)(de)复生(sheng)(sheng)(sheng)和(he)球化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li)。J9九游会AG 在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)产实(shi)践(jian)中,原(yuan)来的(de)(de)(de)(de)(de)(de)球化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li)温(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)在(zai)1560-1570℃(用光学测温(wen)(wen)(wen)仪),生(sheng)(sheng)(sheng)产出(chu)铸(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)偏高(gao)(gao),其硬度(du)常在(zai)HB200左右(you)徘徊(huai),时(shi)而硬度(du)还有超标现象而影响产品质量(liang)。2010年(nian)下半年(nian),逐渐降(jiang)低球化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li)温(wen)(wen)(wen)度(du),现在(zai)出(chu)炉温(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)在(zai)1520℃±10℃左右(you)。

()、产(chan)品质量

产(chan)品为QT450-10轮(lun)毂,造型采用(yong)铁(tie)模覆砂工艺,球铁(tie)的(de)球化级(ji)别1-3级(ji),石(shi)墨大小(xiao)6-7级(ji),石(shi)墨球密而分布均匀,硬度(du)HB170-190,硬度(du)很少(shao)有超过HB200的(de)。铸(zhu)件实体切割取样作物理实验,抗拉强度(du)≧500(常在500左右),延(yan)长率(lv)(%)13-16(最高可达22)。

用(yong)电(dian)炉(lu)(lu)冶炼废钢(gang)加(jia)增碳(tan)剂(ji)生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)铸(zhu)铁件(jian),尽(jin)管电(dian)炉(lu)(lu)便于化学元素(su)含(han)量(liang)的(de)(de)调整(zheng),而(er)且主要元素(su)可以调整(zheng)到材质(zhi)要求的(de)(de)范(fan)围之(zhi)内(nei),但是(shi)如果(guo)不采取有效(xiao)的(de)(de)处(chu)理手段(duan),生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)出铸(zhu)件(jian)的(de)(de)质(zhi)量(liang),确与用(yong)冲天炉(lu)(lu)生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)出的(de)(de)铸(zhu)件(jian)质(zhi)量(liang)有较大差异。最主要的(de)(de)不同之(zhi)处(chu)就是(shi):用(yong)电(dian)炉(lu)(lu)熔化的(de)(de)铁液,无(wu)论是(shi)废钢(gang)加(jia)增碳(tan)剂(ji)或者是(shi)用(yong)铁屑作炉(lu)(lu)料,生(sheng)(sheng)产(chan)(chan)出的(de)(de)铸(zhu)件(jian)白(bai)口倾向(xiang)大,硬度高而(er)精加(jia)工困难(nan)。本文就此谈(tan)谈(tan)自己的(de)(de)实践(jian)体会和认识。

一.冲天(tian)炉和电炉熔炼出(chu)铁(tie)液质(zhi)量(liang)的不同之(zhi)处

1.冲(chong)天(tian)炉熔炼的(de)铁液

冲(chong)天(tian)炉(lu)(lu)是(shi)用(yong)焦(jiao)炭作燃(ran)料,将固体的(de)(de)铁(tie)(tie)块和其它(ta)炉(lu)(lu)料,经(jing)(jing)(jing)过预热(re)(re)、熔(rong)化、过热(re)(re)、还原(yuan),最(zui)后铁(tie)(tie)液(ye)经(jing)(jing)(jing)炉(lu)(lu)底流入前(qian)(qian)炉(lu)(lu)缸,所经(jing)(jing)(jing)历的(de)(de)时(shi)间(jian)(jian)很短,大(da)(da)约10min左右,铁(tie)(tie)液(ye)往(wang)往(wang)要(yao)在(zai)前(qian)(qian)炉(lu)(lu)缸中(zhong)停留一(yi)段时(shi)间(jian)(jian),在(zai)这段停留时(shi)间(jian)(jian)里,对金(jin)属液(ye)的(de)(de)增(zeng)核是(shi)有利(li)的(de)(de)。虽(sui)然冲(chong)天(tian)炉(lu)(lu)的(de)(de)出(chu)炉(lu)(lu)温度一(yi)般在(zai)1450℃左右,但(dan)是(shi)铁(tie)(tie)液(ye)经(jing)(jing)(jing)过过热(re)(re)区(qu)的(de)(de)瞬间(jian)(jian),炉(lu)(lu)温约1700℃,尽管铁(tie)(tie)液(ye)通(tong)(tong)过过热(re)(re)区(qu)的(de)(de)时(shi)间(jian)(jian)很短,却是(shi)以(yi)细小液(ye)滴(di)通(tong)(tong)过的(de)(de),能(neng)得到高温过热(re)(re),有助于石墨溶于铁(tie)(tie)液(ye),消除新(xin)生铁(tie)(tie)中(zhong)粗大(da)(da)石墨片的(de)(de)遗(yi)传(chuan)性。铸铁(tie)(tie)中(zhong)的(de)(de)主要(yao)元素碳,在(zai)熔(rong)炼过程(cheng)中(zhong)有一(yi)个烧损和吸(xi)收(shou)(shou)的(de)(de)减增(zeng)过程(cheng),由于铁(tie)(tie)液(ye)滴(di)在(zai)灼热(re)(re)的(de)(de)焦(jiao)炭上,铁(tie)(tie)液(ye)就吸(xi)收(shou)(shou)了焦(jiao)炭中(zhong)的(de)(de)碳原(yuan)子(zi),所以(yi)在(zai)整个熔(rong)化过程(cheng)中(zhong),碳的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)大(da)(da)于烧损,最(zui)终含碳量(liang)是(shi)增(zeng)。同样(yang)铁(tie)(tie)液(ye)也会从焦(jiao)炭中(zhong)吸(xi)收(shou)(shou)部分硫。

在压球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)剂作(zuo)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li)之前,都要(yao)先烫包(bao)(bao)。由于冲(chong)天(tian)炉(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)熔化(hua)(hua)速度快,当第一包(bao)(bao)球(qiu)(qiu)铁(tie)浇注(zhu)(zhu)完毕后,再处(chu)(chu)理(li)下(xia)一包(bao)(bao)时(shi),包(bao)(bao)内温(wen)度还很高(gao),冲(chong)天(tian)炉(lu)(lu)(lu)(lu)内铁(tie)水(shui)倒(dao)入浇包(bao)(bao)内降(jiang)(jiang)(jiang)温(wen)少,所(suo)以(yi)再进行球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li)时(shi),出炉(lu)(lu)(lu)(lu)温(wen)度与电炉(lu)(lu)(lu)(lu)相比(bi)较可以(yi)稍低些,对球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li)质量(球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)剂的(de)熔化(hua)(hua)及吸收、浇注(zhu)(zhu)温(wen)度),影(ying)响不大或(huo)没有影(ying)响。用(yong)电炉(lu)(lu)(lu)(lu)熔化(hua)(hua)铁(tie)液,每炉(lu)(lu)(lu)(lu)熔化(hua)(hua)间(jian)(jian)隔(ge)时(shi)间(jian)(jian)约50-60分钟,有时(shi)间(jian)(jian)隔(ge)的(de)时(shi)间(jian)(jian)可能(neng)会(hui)更长(zhang)些,浇包(bao)(bao)散热时(shi)间(jian)(jian)长(zhang),包(bao)(bao)内温(wen)度低,经球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)处(chu)(chu)理(li)后,包(bao)(bao)内铁(tie)水(shui)温(wen)度约下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)80℃,冬天(tian)温(wen)度下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)的(de)可能(neng)会(hui)更多(duo),所(suo)以(yi)用(yong)电炉(lu)(lu)(lu)(lu)熔化(hua)(hua)铁(tie)液处(chu)(chu)理(li)球(qiu)(qiu)铁(tie)时(shi),出炉(lu)(lu)(lu)(lu)温(wen)度要(yao)比(bi)冲(chong)天(tian)炉(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)温(wen)度高(gao)些。

2.用电炉熔(rong)炼(lian)铁液对(dui)材质(zhi)性能(neng)的(de)影响(xiang)

J9九游会AG 知道用(yong)电(dian)炉熔炼(lian)炉料(liao),是(shi)由感(gan)应圈经导电(dian)产生磁(ci)场,在炉料(liao)中(zhong)产生电(dian)涡(wo)流(liu)(liu),由电(dian)涡(wo)流(liu)(liu)发热藉以熔化炉料(liao)。

1)、对“自发晶核”的影(ying)响(xiang)

废(fei)钢的熔点比铸铁高,增碳剂的熔点更高,当废钢在熔化过程中以及熔化之后,增碳剂被加热缓慢的溶解和扩散,增碳剂中的碳才能被钢液侵蚀吸收。钢液逐渐的变成铁液,即常称之为“合成铸铁”。由于废钢熔化温度高,钢液从增碳剂中吸收碳原子之后,在变成铁液的过程中,有短暂时间过热温度往往很高。在高温下,铁液中的碳易于被氧化成CO,因此有人认为铁液中的碳也是一种“气体形成元素”。CO在铁液中的溶解度很少,形成后即释放于邻近液面的大气中。在生产实践中J9九游会AG 会发现,当高温钢液倒入抬包后,抬包中有放射状火花飞出(俗称贼花),即可能是高温氧化的释碳现象。这些现象都会影响到材质的质量。

电炉在熔炼铁液过程中,具有电磁搅拌摩擦的特性。铁液过热温度高、过热时间长、且又有感应电流的搅拌摩擦,铁液中微细的晶态石墨即自发晶核和外来结晶核心,都会逐渐溶于铁液而消失;或浮经液面与集渣剂粘裹在一起被挑出炉外。这样,使铁液中可在共晶结晶时作为石墨外来晶核的物质大幅度减少(shao)。

硫在铸铁中,尤其是在球墨铸铁中是有害元素。但(dan)有资(zi)料介绍(shao)说

:在灰铸铁中当含硫量小于0.06﹪时,硫的一些有益作用就无法得到发挥。在铸铁中存在有细小而分散的硫化物夹杂,能在石墨的生核和成长中起积极而有益的作用。用感应电炉熔炼废钢加增碳剂的合成铸铁,其最终含硫量一般不会超过0.03%的。如果原铁水的含硫量过低,球化剂中的镁就无从与硫化合,过多的残余镁量不但阻碍石墨化,而且还会使铸件产生缩孔、气孔等铸造缺陷。如果减少球化剂的加入量,综合考虑又恐会影响到球化率。所以在原铁水含硫量很低的情况下,要从球化剂的选择、球化剂的加入量、球化处理操作工艺上采取措施,以保证球铁的球化质量。

合成(cheng)铸铁(tie)在感应电炉中,因含(han)硫量过低、过热温度(du)高、电流的搅拌摩擦等因素影(ying)响,铁(tie)液中石墨化的核心(xin)大幅度(du)减少(shao)。

这种缺乏石墨化结晶核心的铁液,过冷度很大,对孕育处理的回应能力极差,很难通过常规孕育处理措施,使铸铁具有符合要求的微观组织。因而即使化学成分含量完全符合要求,往往浇注出的铸件硬度高,不便于机械加工。有资料介绍:硫从0.02%增加到0.06%,抗拉强度增加50MPa以上,即可提高一个牌号以上,硬度值即可增加HB20。进一步增加硫到0.1%,强度值和硬度值变化不大,有此可见在灰铸铁中,硫控制在0.06-0.1%为宜(我厂生产的汽车制动鼓,材质是HT250,硫控制在0.07-0.09%).顺便也谈谈用电炉熔炼“铸铁屑”,即便熔炼的铁屑干净无锈蚀,不需要高温,过热温度并不是很高,但是由于电磁搅拌的摩擦作用以及碳、硅的烧损,如果浇注前不进行元素调配和采取有效的孕育措施,生产出的铸件同样是硬度高。

(2)用感应电(dian)炉熔炼(lian)对提高(gao)材感质(zhi)质(zhi)量(liang)的影响(xiang)

感应电炉(lu)熔(rong)炼,铁水温(wen)(wen)(wen)度可(ke)升以提到1570℃以上(shang)(shang),并可(ke)以在高温(wen)(wen)(wen)状态下长时(shi)间(jian)的(de)保(bao)温(wen)(wen)(wen),在该温(wen)(wen)(wen)度下,可(ke)以使(shi)原材料带入(ru)的(de)夹(jia)杂物,以及在熔(rong)炼过程形(xing)成的(de)夹(jia)渣(zha)及夹(jia)杂物上(shang)(shang)浮(fu)至铁液(ye)表面。对于废钢(gang)+增(zeng)碳剂(ji)、尤其是(shi)(shi)粒子钢(gang)+废钢(gang)+增(zeng)碳剂(ji)+回炉(lu)料,这些(xie)炉(lu)料无论是(shi)(shi)废钢(gang)、粒子钢(gang)或者是(shi)(shi)粒子铁,大都(dou)是(shi)(shi)白口(kou)组(zu)织(zhi),白口(kou)组(zu)织(zhi)具有较强的(de)遗(yi)传性(xing),要消除遗(yi)传性(xing)就(jiu)需要适当的(de)提高熔(rong)化温(wen)(wen)(wen)度,增(zeng)加保(bao)温(wen)(wen)(wen)时(shi)间(jian),才(cai)能够比较好的(de)净化铁液(ye),减少铸件(jian)缺陷。

合金元素(su)(su)烧(shao)损(sun)量低,铁(tie)水中锰、硅的(de)烧(shao)损(sun)低于(yu)冲天(tian)炉熔炼(lian)。便于(yu)各元素(su)(su)的(de)调控,能够(gou)稳(wen)定化学成(cheng)分含量。

生(sheng)产球墨铸铁时(shi),含硫量(liang)过高将会(hui)直接(jie)影响到球铁的(de)质量(liang)。如球化级别低下、材质强韧性差、铸件有夹渣等铸造缺(que)陷。用电炉(lu)熔炼(lian)铸铁时(shi)不存在有增硫反应。

用废钢(gang)+增(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)生(sheng)产合成铸(zhu)(zhu)铁(tie),由于废钢(gang)的(de)夹杂物含量(liang)低,成分稳定(ding),加(jia)增(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)经高温(wen)熔炼之后,消除了炉料(liao)的(de)遗传性,铁(tie)液的(de)纯净度得到提高,同时增(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)具有孕育作用,促使石墨化(hua)的(de)效果更(geng)加(jia)稳定(ding)突出,铸(zhu)(zhu)件(jian)的(de)基体组(zu)织晶粒会(hui)更(geng)加(jia)均匀、细化(hua),所以生(sheng)产出铸(zhu)(zhu)件(jian)材质的(de)韧性和强度均得到提高。

()、扬长补短、优化操作程序

用废钢生产(chan)球墨铸铁的优点前面(mian)已谈,就(jiu)不再赘(zhui)述。

用(yong)电炉(lu)熔炼废钢(铁(tie)(tie)(tie)屑)+增(zeng)碳剂生产(chan)(chan)球墨(mo)(mo)铸(zhu)铁(tie)(tie)(tie),欲(yu)想(xiang)稳定(ding)产(chan)(chan)品质量(liang)(liang),需要(yao)补的(de)(de)“短”,主要(yao)是解决金属(shu)液(ye)在(zai)凝(ning)固结晶(jing)(jing)时,自(zi)发晶(jing)(jing)核少(shao)、铁(tie)(tie)(tie)液(ye)过(guo)冷(leng)度(du)大、石墨(mo)(mo)化(hua)(hua)能力差、铸(zhu)件(jian)硬度(du)高而不便(bian)于机(ji)械加工(gong)的(de)(de)问(wen)题。具(ju)体的(de)(de)“补短”操作(zuo)方法(fa)是:①在(zai)冶炼后期要(yao)注(zhu)意“自(zi)发晶(jing)(jing)核”的(de)(de)培(pei)养。加入(ru)适(shi)量(liang)(liang)的(de)(de)废钢使铁(tie)(tie)(tie)液(ye)激冷(leng),同时适(shi)量(liang)(liang)的(de)(de)加入(ru)硅铁(tie)(tie)(tie)以及细颗粒的(de)(de)增(zeng)碳剂,上面覆盖保(bao)温(wen)剂,降低功(gong)率或(huo)停电保(bao)温(wen)一段时间(jian),以促使析(xi)出(chu)微细的(de)(de)晶(jing)(jing)态石墨(mo)(mo)。②在(zai)出(chu)炉(lu)或(huo)浇注(zhu)过(guo)程中,进行充分的(de)(de)多(duo)次(ci)孕(yun)育(yu)处理,以补充“外来晶(jing)(jing)核”,可以添加小颗粒的(de)(de)增(zeng)碳剂、碎(sui)硅铁(tie)(tie)(tie)粉粒以及复(fu)(fu)合孕(yun)育(yu)剂,虽然加入(ru)量(liang)(liang)很(hen)少(shao),但(dan)(dan)是促进生核的(de)(de)效果很(hen)好。③如果含硫量(liang)(liang)过(guo)低(特别是生产(chan)(chan)HT时)可适(shi)量(liang)(liang)加入(ru)些硫铁(tie)(tie)(tie),但(dan)(dan)必须控(kong)制在(zai)要(yao)求的(de)(de)范(fan)围内(nei)。总之优(you)化(hua)(hua)操作(zuo)程序指的(de)(de)就是:炉(lu)料入(ru)炉(lu)的(de)(de)先(xian)后顺(shun)序、熔炼中的(de)(de)温(wen)度(du)和(he)出(chu)炉(lu)温(wen)度(du)的(de)(de)控(kong)制、化(hua)(hua)学成分的(de)(de)选控(kong)、以及强化(hua)(hua)孕(yun)育(yu)和(he)复(fu)(fu)合孕(yun)育(yu)。

(三)、化(hua)学成(cheng)分的选(xuan)择(ze)

J9九游会AG 的(de)(de)产品是(shi)(shi)汽车轮毂,造型(xing)采用(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)铁模(mo)覆砂工(gong)艺,材(cai)(cai)质(zhi)是(shi)(shi)QT450-10,其(qi)(qi)硬(ying)度是(shi)(shi)HB160-210,属于铁素(su)体(ti)基体(ti)球铁。但(dan)是(shi)(shi)用(yong)户为了便于机械加工(gong)提(ti)高(gao)生(sheng)(sheng)产速度,除要(yao)求材(cai)(cai)质(zhi)的(de)(de)抗拉(la)强(qiang)度及延长率合格之(zhi)外,还要(yao)求铸件的(de)(de)硬(ying)度≦HB200。所(suo)以(yi)(yi)在(zai)化(hua)(hua)学(xue)成(cheng)分含(han)量(liang)的(de)(de)选择上(shang),进(jin)(jin)(jin)行了大量(liang)的(de)(de)试验和研(yan)究:碳(tan)(tan)(tan)(tan)(C)碳(tan)(tan)(tan)(tan)之(zhi)所(suo)以(yi)(yi)能促进(jin)(jin)(jin)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua),是(shi)(shi)由于碳(tan)(tan)(tan)(tan)本身(shen)就是(shi)(shi)构成(cheng)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)元(yuan)素(su)(是(shi)(shi)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua)膨(peng)胀的(de)(de)内部因(yin)素(su)),所(suo)以(yi)(yi),碳(tan)(tan)(tan)(tan)高(gao)则析出的(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)数量(liang)多,提(ti)高(gao)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua)膨(peng)胀量(liang)大,可以(yi)(yi)减少缩孔体(ti)积,使铸件组(zu)织致密。但(dan)是(shi)(shi)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)过高(gao),铸件易出现石(shi)墨(mo)(mo)(mo)漂浮,还可能产生(sheng)(sheng)开花状(zhuang)石(shi)墨(mo)(mo)(mo),降(jiang)低(di)力(li)(li)学(xue)性能。根据铸件的(de)(de)大小和厚薄,控制在(zai)3.6―3.9%硅(gui)(Sī) 硅(gui)是(shi)(shi)促进(jin)(jin)(jin)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua)元(yuan)素(su)(是(shi)(shi)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua)膨(peng)胀的(de)(de)外部因(yin)素(su)),尚(shang)若以(yi)(yi)孕育剂(ji)方(fang)式加入,则其(qi)(qi)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua)能力(li)(li)更(geng)强(qiang)烈。硅(gui)之(zhi)所(suo)以(yi)(yi)能促进(jin)(jin)(jin)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)化(hua)(hua),是(shi)(shi)因(yin)为硅(gui)能降(jiang)低(di)碳(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)液相和固相中的(de)(de)溶解(排碳(tan)(tan)(tan)(tan)现象)度

,阻碍Fe原子和C原子的化合,从而增加了碳的活度,能够使碳充分的以游离状结晶碳,即以石墨的形态析出;硅能够提高共晶和共析转变温度,有利于石墨核心的成长和延长成长时间

;硅具有使液相线下降的特性,在碳当量一定时,提高硅的含量,在相同的浇注温度下,相对提高了铁液的过热度,增加了铁水的流动性,便于铸件成型。以上这些,都是硅在促进石墨化过程中起到的诸多作用。

近十几年(nian)(nian)来,国内外铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造科技工作(zuo)者,对硅在(zai)球(qiu)墨(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁中作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)研究更加(jia)广(guang)泛和(he)深入,并取得(de)了(le)较大的(de)(de)(de)(de)成果。利(li)用(yong)硅在(zai)一定(ding)条件下对铁素体(ti)的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶强(qiang)化作(zuo)用(yong),提高(gao)(gao)(gao)硅的(de)(de)(de)(de)含量(liang),不仅可以使球(qiu)墨(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁的(de)(de)(de)(de)抗拉强(qiang)度(du)(du)(du)、屈(qu)服(fu)强(qiang)度(du)(du)(du)和(he)硬(ying)度(du)(du)(du)得(de)到提高(gao)(gao)(gao),同时也使延(yan)伸率得(de)到提高(gao)(gao)(gao)。1998年(nian)(nian)瑞典就规定(ding)用(yong)Si3.2%来生产QT450,用(yong)Si3.7%来生产QT500。2012年(nian)(nian)3 月,德国和(he)欧(ou)洲的(de)(de)(de)(de)球(qiu)墨(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁标(biao)准DIN EN1563在(zai)修改(gai)时,又增加(jia)了(le)三个牌(pai)号(hao)(见(jian)附表(biao)),大幅度(du)(du)(du)地提高(gao)(gao)(gao)了(le)铁素体(ti)—珠光体(ti)混合基体(ti)球(qiu)墨(mo)(mo)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁的(de)(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)强(qiang)度(du)(du)(du)和(he)延(yan)长率。

DIN EN 1563的新(xin)牌号(hao)(附(fu)表(biao))

材料牌号

抗拉强度/MPa

屈(qu)服强(qiang)度(du)/MPa

延长率/(%)

EN-GJS 450-18

450

350(310)

18(10)

EN-GJS 500-14

500

400(320)

14(7)

EN-GJS 600-10

600

470(370)

10(3)

注:括号中的数字是原牌号的性能要求。

关于硅固溶强化(hua)铁(tie)素体(ti),提(ti)高球铁(tie)综合(he)物理性(xing)能(neng)的论述(shu)(shu),中(zhong)国农业机械化(hua)科学研究(jiu)院的张伯(bo)明、王继祥等老师,在(zai)很多文章中(zhong)有较(jiao)详细的讲解,此处(chu)不再赘(zhui)述(shu)(shu)。J9九游会AG 在(zai)生(sheng)产过程中(zhong)仍然是:原(yuan)铁(tie)水硅控制在(zai)1.2—1.4%(原(yuan))、2.6—2.8%(终)。

锰(Mn) 锰在(zai)球墨铸铁(tie)中(zhong)的(de)(de)作用于硅相反(fan),锰是阻止石墨化元素。锰可以提(ti)高(gao)碳在(zai)铁(tie)水中(zhong)的(de)(de)溶解度,促进白口(kou)及珠光体的(de)(de)生成,提(ti)高(gao)铸件(jian)的(de)(de)强度和硬(ying)度,随着含(han)(han)(han)锰量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加,铸件(jian)缩孔(kong)、缩松(song)的(de)(de)倾向(xiang)增(zeng)大。生产(chan)实践证(zheng)明(ming):在(zai)其(qi)它(ta)条件(jian)(成分含(han)(han)(han)量(liang)(liang)、浇温、铸型)相同的(de)(de)情况下(xia),锰含(han)(han)(han)量(liang)(liang)从0.20%提(ti)高(gao)到(dao)0.45%,铸件(jian)硬(ying)度就(jiu)有(you)可能(neng)由HB180,上升到(dao)HB210-220,珠光体含(han)(han)(han)量(liang)(liang)就(jiu)有(you)可能(neng)在(zai)5~25%之(zhi)间波动。 锰含(han)(han)(han)量(liang)(liang)控制在(zai)0.2—0.4%之(zhi)间是理想的(de)(de)。

磷(lin)(lin)(P) 磷(lin)(lin)是(shi)随金属炉(lu)料(liao),如(ru)炼钢生铁、回炉(lu)料(liao)进入(ru)球(qiu)(qiu)墨铸(zhu)铁的(de)(de),磷(lin)(lin)虽不(bu)影响球(qiu)(qiu)化率(lv),但确是(shi)有害元素。磷(lin)(lin)在(zai)(zai)铁中(zhong)有一定(ding)的(de)(de)溶解度(du),但是(shi)当金属材料(liao)中(zhong)磷(lin)(lin)的(de)(de)含量(liang)达到一定(ding)量(liang)时,在(zai)(zai)铸(zhu)铁中(zhong)就(jiu)易(yi)形(xing)成(cheng)磷(lin)(lin)共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing),含磷(lin)(lin)量(liang)越多磷(lin)(lin)共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)数量(liang)越多,有资料(liao)介绍:铸(zhu)铁中(zhong)含磷(lin)(lin)量(liang)每(mei)增加1%,反应(ying)到金相上(shang),磷(lin)(lin)共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)就(jiu)增加20%。由(you)于磷(lin)(lin)共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)的(de)(de)熔(rong)点低,在(zai)(zai)球(qiu)(qiu)墨铸(zhu)铁凝(ning)固过(guo)程(cheng)中(zhong),其(qi)较(jiao)长时间(jian)的(de)(de)保(bao)持(chi)液态,不(bu)断被共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)团(tuan)排挤,最后被“驱(qu)逐”到共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)团(tuan)边界(jie),在(zai)(zai)那(nei)里(li)凝(ning)固,因此磷(lin)(lin)共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)呈多角状(像做衣服剪下代尖的(de)(de)布(bu)头)分布(bu)在(zai)(zai)共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)团(tuan)边界(jie)上(shang),破(po)坏了(le)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)间(jian)的(de)(de)结(jie)合(he)能力;另外由(you)于磷(lin)(lin)共(gong)(gong)(gong)晶(jing)(jing)(jing)尖锐角对金属基体(ti)具(ju)有一定(ding)的(de)(de)切(qie)割作(zuo)用,所(suo)以降低了(le)材质的(de)(de)强度(du)、朔性及韧性,使铸(zhu)件易(yi)脆裂。球(qiu)(qiu)铁的(de)(de)含磷(lin)(lin)量(liang)越低越好(hao)。J9九游会AG 控制磷(lin)(lin)含量(liang)≤0.07%

硫(liu)(S) S与Mg、Re具有很强的(de)(de)亲和能力。含硫(liu)量(liang)(liang)高消耗球(qiu)(qiu)化(hua)剂量(liang)(liang)多,使铸件材(cai)质球(qiu)(qiu)化(hua)不(bu)良和球(qiu)(qiu)化(hua)衰退(tui),而且产生(sheng)的(de)(de)硫(liu)化(hua)物(wu)是球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)形成夹(jia)杂(渣)缺陷的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因之(zhi)一,所以(yi)硫(liu)是球(qiu)(qiu)墨(mo)铸铁(tie)(tie)中的(de)(de)反球(qiu)(qiu)化(hua)元素,属于有害(hai)杂质。原铁(tie)(tie)水含硫(liu)量(liang)(liang)尽可能控制在(zai)0.025%以(yi)下。

镁(Mg残)

镁是(shi)主(zhu)要(yao)的球化元素,其作用有:

球化石墨:少量的镁残存在铁水中,可使石墨在结晶时呈球状;同时使铁水过冷度增加,并强烈阻止一次结晶的石墨化,使碳化物稳定,所以球墨铸铁有较大的白口倾向。

脱硫:镁非常容易与铁水中的硫化合,进行硫化反应生成硫化镁 FeS﹢Mg﹦Fe+MgS MgS的比重比铁水小,熔点高,故能上浮进入熔渣去除;

脱氧:镁的化学性质很活泼,极易与氧作用FeO+Me=Fe+MgO生成的氧化镁比重比铁水轻,可上浮进入熔渣而去除,使铁水中的含氧量显著下降,也使球铁铁水表面容易形成氧化膜。

去气和去夹杂物:镁的熔点低,加入到铁水中后,即发生镁的气化、沸腾和剧烈地搅拌作用,使铁水中的气体如氢、氮等有所降低,并使夹杂物大量排出。

稀土(Re)的主要作用:

⑴.净化铁水:稀土元素可与铁水中的氧、硫、氮等形成高熔点化合物,特

别是与(yu)(yu)氧(yang)的亲和(he)力大(da),能起强(qiang)烈的脱氧(yang)作用(yong)。同时稀土(tu)元(yuan)素(su)与(yu)(yu)硫的亲和(he)力比镁大(da),是强(qiang)烈的脱硫剂。所产生的氧(yang)化物和(he)硫化物不溶解(jie)于溶液中,他们集聚上浮,因(yin)而(er)能使铁(tie)水(shui)净化。此外,稀土(tu)元(yuan)素(su)可以(yi)和(he)铅、锌、锡、锑、铋、砷、等反球化元(yuan)素(su)组成高(gao)熔点化合物,从而(er)消除干扰元(yuan)素(su)的反球化作用(yong);

⑵.强化基体:细化晶粒:铸铁中残留的稀土能微量溶入铸铁的基体中,起

合(he)金化(hua)(hua)作用,从而强化(hua)(hua)基体(ti)。另一方面,有一部分稀土氧化(hua)(hua)物、硫化(hua)(hua)物高度弥散地分布在铁水中,形(xing)成(cheng)外来晶(jing)核(he),增加了(le)晶(jing)核(he)数目,从而细(xi)化(hua)(hua)了(le)晶(jing)粒;

⑶.促进碳化物的形成:当稀土残留量较高时,稀土有明显的促进碳化物生

成的(de)作用,引起铸件白口倾向增(zeng)大,有时会(hui)出现“反白口”现象;

⑷.改善铸造性能:稀土元素加入铁水中,能减少气体和夹杂物含量,净化铁液,因而改善了铁水的流动性,减少了气孔、夹渣、缩松等的倾向。

总之(zhi),为(wei)了(le)(le)保证球化,得(de)到(dao)理想的球铁质量。Mg和(he)Re在中(zhong)和(he)了(le)(le)S等(deng)反(fan)球化元(yuan)素的作用后(hou),留下一定的量,起到(dao)使(shi)石(shi)墨(mo)呈(cheng)球状化的作用。同时(shi)Mg又是强烈的反(fan)石(shi)墨(mo)化元(yuan)素,其含量过(guo)高(gao)时(shi),铸件(jian)易出现白(bai)口(kou)、缩松、夹杂等(deng)铸造缺(que)陷。在有Re的情况下,镁(Mg残)量可控(kong)制(zhi)在0.035~0.06%。

Re元素有脱硫、去氧、净化铁(tie)液和球(qiu)(qiu)化及抵消反球(qiu)(qiu)化元素(的(de)(de)球(qiu)(qiu)化干(gan)扰(rao)(rao))等(deng)有利作用(yong),但Re量(liang)(liang)(liang)过(guo)高会引起(qi)球(qiu)(qiu)墨(mo)畸形,影响球(qiu)(qiu)墨(mo)的(de)(de)圆整度即(ji)球(qiu)(qiu)化率(lv)降低。具(ju)体含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)要根(gen)据干(gan)扰(rao)(rao)元素的(de)(de)高低而选(xuan)(xuan)择(干(gan)扰(rao)(rao)元素的(de)(de)来源(yuan)是原材(cai)料的(de)(de)产地),Re含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)还应低于Mg的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang),(在(zai)2012年4月(yue)12号曲阜会议上,郑州大学(xue)的(de)(de)郭(guo)振廷教(jiao)授(shou)提出(chu):Mg比Re高出(chu)0.015﹣0.02%; 河北工业大学(xue)的(de)(de)钱立(li)教(jiao)授(shou)提出(chu):Re/Mg=0.3﹣0.5,两(liang)位老师的(de)(de)要求结(jie)果基(ji)本(ben)是一致的(de)(de)。)稀土含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)常(chang)控制(zhi)在(zai)0.02~0.04%。化学(xue)成分(fen)的(de)(de)选(xuan)(xuan)择和控制(zhi)﹙%﹚:

CE:4.6-4.8C:3.6-3.9 Si:1.2-1.4(原(yuan))2.6-2.8(终)

Mn:0.2-0.4P: ≦0.05 S: ≦O.035(原(yuan)) ≦0.022(终)

Re:0.02-0.04 (残(can))Mg:0.03-0.06(残(can))

配料单

材料名称

新生铁

废钢

回(hui)炉料

QT铁(tie)屑

粒子(zi)钢

增碳(tan)剂

加(jia)入量(%)

20

10

40

2.8

球化(hua)剂(ji)及孕育(yu)剂(ji)的主要成分含量(liang)﹙%﹚:

成分(fen)

名称

Mg

Re

Si

Ca

Ba

Al

加入量

﹙%﹚

球化剂(ji)

7.5~8.5

2.8~3.2

40~45

2.0~2.5

1.5~2.0

1.0

1.3~1.35

孕育剂

70~75

0.5

1.0~1.5

1.2~1.25

随流孕育

60~70

2~4

4~6

1.0

1.20.2~0.8㎜)

(四)、熔(rong)炼工艺(yi)(炉料的加入顺序、操作方法(fa)及温(wen)度控(kong)制)和(he)球化处理

先在炉底加(jia)(jia)(jia)入(ru)新(xin)生铁,再加(jia)(jia)(jia)入(ru)废(fei)钢(gang)、增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)(根据炉料情(qing)况凭经验而(er)加(jia)(jia)(jia),以防增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)堆积形(xing)成高(gao)(gao)(gao)温(wen)层),边(bian)熔(rong)(rong)(rong)化边(bian)加(jia)(jia)(jia)废(fei)钢(gang)和增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji),尽可(ke)能(neng)在粒子(zi)钢(gang)没有加(jia)(jia)(jia)入(ru)之前,把增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)需要加(jia)(jia)(jia)入(ru)量的(de)60-70%加(jia)(jia)(jia)完,最后加(jia)(jia)(jia)回炉料。在这段时(shi)(shi)(shi)间里,为了提(ti)高(gao)(gao)(gao)增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)吸收率(lv)(lv),消(xiao)除铁液中的(de)遗传性,宜采(cai)用(yong)(yong)大功率(lv)(lv)高(gao)(gao)(gao)温(wen)熔(rong)(rong)(rong)化。但上述加(jia)(jia)(jia)料方法也存(cun)在着(zhe)两个问(wen)题: ①当铁水(shui)含(han)碳(tan)量达到(dao)一(yi)定(ding)量时(shi)(shi)(shi),再提(ti)高(gao)(gao)(gao)铁水(shui)含(han)碳(tan)量就困难了。②在熔(rong)(rong)(rong)炼后期加(jia)(jia)(jia)入(ru)粒子(zi)钢(gang),炉内(nei)金属(shu)液喷溅严(yan)重,不能(neng)保(bao)证安全(quan)生产(chan)。因此也可(ke)以采(cai)用(yong)(yong)另一(yi)种加(jia)(jia)(jia)料顺序,先熔(rong)(rong)(rong)化粒子(zi)钢(gang),边(bian)熔(rong)(rong)(rong)化边(bian)往外舀(yao)渣(zha),当熔(rong)(rong)(rong)化完毕需加(jia)(jia)(jia)入(ru)量(一(yi)般(ban)40―50%)并达到(dao)一(yi)定(ding)温(wen)度时(shi)(shi)(shi),关闭电源,消(xiao)除炉内(nei)液面(mian)“驼峰”,使(shi)液面(mian)平稳,熔(rong)(rong)(rong)渣(zha)就会(hui)往液面(mian)中心部聚集,这样就便于舀(yao)净熔(rong)(rong)(rong)渣(zha)。熔(rong)(rong)(rong)渣(zha)清除干净之后,就可(ke)以适当多加(jia)(jia)(jia)些增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)。启动电源高(gao)(gao)(gao)功率(lv)(lv)熔(rong)(rong)(rong)化,边(bian)加(jia)(jia)(jia)废(fei)钢(gang)边(bian)加(jia)(jia)(jia)增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)直至炉满,加(jia)(jia)(jia)入(ru)部分硅铁取样分析。

球铁金(jin)属液是一种铁水被饱和(he)的Fe-C-Si-O之合金(jin)溶液,其(qi)内部存在化学反应(ying)与反应(ying)平衡问题:

2C)+(SiO2Si)+2CO

铁水(shui)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)(yu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)时(shi)(shi),反(fan)应(ying)向(xiang)右,碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)被(bei)(bei)氧(yang)(yang)化放出CO降(jiang)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan),是还原(yuan)反(fan)应(ying)。低(di)于(yu)(yu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)时(shi)(shi)反(fan)应(ying)向(xiang)左,Si被(bei)(bei)氧(yang)(yang)化,形成SiO2黑(hei)渣(zha),是氧(yang)(yang)化反(fan)应(ying)。平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)在1390-1420℃之(zhi)间。故推荐球(qiu)化处(chu)理(li)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)在1450±20℃之(zhi)间。根据(ju)上述资料分析增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂合适(shi)的加热(re)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du),如果加热(re)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)(yu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)时(shi)(shi),铁液(ye)(ye)中的碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)被(bei)(bei)氧(yang)(yang)化损(sun)耗增(zeng)加,增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的吸(xi)(xi)收率(lv)降(jiang)低(di)。当加热(re)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)低(di)于(yu)(yu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)时(shi)(shi),由于(yu)(yu)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)较低(di),增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的溶(rong)解(jie)扩(kuo)散速度(du)(du)(du)(du)下降(jiang),因而增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的吸(xi)(xi)收率(lv)也较低(di)。另外,在实际(ji)生产操作中,很难(nan)把炉温(wen)(wen)(wen)控制在平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)线。提高(gao)(gao)炉温(wen)(wen)(wen)可以(yi)加快增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)剂的溶(rong)解(jie)和扩(kuo)散,有(you)利(li)于(yu)(yu)铁液(ye)(ye)对碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的及时(shi)(shi)吸(xi)(xi)收而缩短碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的氧(yang)(yang)化时(shi)(shi)间,尽可能的使吸(xi)(xi)收远大于(yu)(yu)损(sun)耗,同时(shi)(shi)也有(you)利(li)于(yu)(yu)提高(gao)(gao)熔化速度(du)(du)(du)(du)。所(suo)以(yi)在熔化前期J9九游会AG 采(cai)用大功率(lv)高(gao)(gao)温(wen)(wen)(wen)熔化。

由于(yu)粒(li)(li)子(zi)钢的(de)含渣(zha)量太(tai)多,在(zai)熔化粒(li)(li)子(zi)钢过程中,需要用(yong)特(te)制(zhi)的(de)勺(shao)往(wang)外舀渣(zha),所(suo)以(yi)增碳(tan)(tan)剂不宜与(yu)粒(li)(li)子(zi)钢混装熔化。当炉料熔化完(wan)毕并(bing)彻底(di)清净熔渣(zha)之后,留(liu)下10%的(de)增碳(tan)(tan)剂作为波(bo)动(dong)可调空间,其余的(de)全部加(jia)入,并(bing)加(jia)盖保温剂。

在(zai)(zai)(zai)炉内温度(du)升高增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)溶解被(bei)(bei)铁(tie)液吸(xi)收(shou)后,清(qing)净保(bao)温剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)及熔(rong)(rong)渣,加(jia)(jia)(jia)入(ru)部(bu)分(fen)硅(gui)铁(tie),在(zai)(zai)(zai)硅(gui)铁(tie)上面覆盖保(bao)温剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),硅(gui)铁(tie)的(de)加(jia)(jia)(jia)入(ru)量(liang),应在(zai)(zai)(zai)代入(ru)硅(gui)1.2%左(zuo)右,这是(shi)(shi)因为(wei)废钢(gang)和粒子钢(gang)的(de)含(han)硅(gui)量(liang)都很低,加(jia)(jia)(jia)入(ru)部(bu)分(fen)硅(gui)铁(tie),一是(shi)(shi)为(wei)了起到脱(tuo)氧(yang)作用(yong);二是(shi)(shi)为(wei)了缩小后期调整(zheng)范围,使成(cheng)分(fen)含(han)量(liang)更加(jia)(jia)(jia)准确;三是(shi)(shi)为(wei)了铁(tie)液成(cheng)分(fen)含(han)量(liang)不超过(guo)热分(fen)析仪的(de)测(ce)量(liang)范围,避(bi)免测(ce)量(liang)失败。还(hai)需要(yao)说明的(de)是(shi)(shi),无论在(zai)(zai)(zai)任何阶段需要(yao)同时添加(jia)(jia)(jia)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和硅(gui)铁(tie)时,都要(yao)先(xian)加(jia)(jia)(jia)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),待增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)熔(rong)(rong)解扩散(san)被(bei)(bei)吸(xi)收(shou)之后,再(zai)加(jia)(jia)(jia)增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。这是(shi)(shi)因为(wei)硅(gui)具有排碳(tan)(tan)特性,即硅(gui)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia),降(jiang)低了碳(tan)(tan)在(zai)(zai)(zai)铁(tie)水中的(de)溶解度(du)。其目的(de)还(hai)是(shi)(shi)为(wei)了提高增(zeng)碳(tan)(tan)剂(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)吸(xi)收(shou)率。

综上所述,影(ying)响增碳(tan)剂(ji)吸收(shou)的(de)因素有:①增碳(tan)剂(ji)的(de)质(zhi)(zhi)量(liang)(liang);②铁水(shui)的(de)含(han)碳(tan)量(liang)(liang);③铁水(shui)含(han)硅量(liang)(liang):④炉料(liao)和铁水(shui)质(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(是否严重氧(yang)化(hua));⑤炉工操作(zuo);⑥加入时间(jian)及加入方(fang)法;⑦炉温(wen)控制(zhi);

当炉温达(da)到1320℃左右时(shi),清净液面熔渣,取样倒入(ru)上海产的“贺利氏”牌热分析(xi)(xi)仪样杯中。在取样分析(xi)(xi)的前后时(shi)间(jian)里(li),先清理干净液面熔渣,适(shi)量加(jia)入(ru)一些(xie)回炉料;当热分析(xi)(xi)仪结果出(chu)来(lai)后,调整(zheng)原铁水的碳、硅含(han)量;球化处理采(cai)用冲入(ru)法,装料方法如图所示。

采(cai)取有效措施强化孕育:使用孕育剂的(de)种类(lei)有硅铁

75

、增碳剂、硅钙钡复合孕育剂。用增碳剂进行炉内、包内双重孕育;用硅铁进行冲入孕育及浮硅孕育;由大包倒入抬包时加入硅钙钡复合孕育剂进行随流孕育。只要经热分析仪测报含碳量不超上限,出炉前在炉内液面(也称作预处理或预孕育)、在球化包底、以及球化反应结束扒渣后,在球铁液面,酌情适量加放一些细颗粒(0.5―1.0㎜)的增碳剂。尽管这样作增碳剂的吸收率较低,但是确能生产大量的“外来晶核”,促进石墨化,有利于石墨的生成。

球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)温(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)温(wen)(wen)(wen)度(du)是根据铸(zhu)(zhu)件的(de)(de)大(da)小、铸(zhu)(zhu)件壁的(de)(de)厚薄(bo)以及材质(zhi)的(de)(de)不同而灵活掌(zhang)握的(de)(de)。而且各(ge)单(dan)位(wei)又(you)有各(ge)自的(de)(de)习惯作法。如(ru)山(shan)东(dong)临沭(shu)兴(xing)华机械厂(chang)用(yong)(yong)十吨包(bao)处(chu)(chu)理球(qiu)(qiu)(qiu)铁(tie)(tie)(tie),当包(bao)底有一定的(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)水后(hou),为(wei)降低(di)(di)下部铁(tie)(tie)(tie)液温(wen)(wen)(wen)度(du),延缓球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)剂的(de)(de)起爆时(shi)间,减少反映沸腾(teng),顺包(bao)边加(jia)放“热铁(tie)(tie)(tie)块(kuai)”,也便(bian)于(yu)降温(wen)(wen)(wen)浇注大(da)型铸(zhu)(zhu)件,效果很好。濮阳一家(jia)铸(zhu)(zhu)造厂(chang),用(yong)(yong)废钢生(sheng)产(chan)球(qiu)(qiu)(qiu)铁(tie)(tie)(tie),出炉温(wen)(wen)(wen)度(du)1550℃,当包(bao)内(nei)铁(tie)(tie)(tie)液达(da)到3/4时(shi),停止倒铁(tie)(tie)(tie)水,让球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)包(bao)内(nei)进行球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反映,在(zai)包(bao)内(nei)作球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反映时(shi),炉内(nei)剩余(yu)1/4的(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)水继续(xu)升温(wen)(wen)(wen),包(bao)内(nei)反映结束并清理浮渣,加(jia)孕(yun)育剂后(hou)再出炉内(nei)剩余(yu)1/4的(de)(de)铁(tie)(tie)(tie)液,这时(shi)炉内(nei)铁(tie)(tie)(tie)液温(wen)(wen)(wen)度(du)已是1570℃,用(yong)(yong)这种方法作球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)处(chu)(chu)理,生(sheng)产(chan)出的(de)(de)铸(zhu)(zhu)件内(nei)在(zai)质(zhi)量(liang)好,无(wu)气孔等铸(zhu)(zhu)造缺陷。J9九游会AG 在(zai)出炉之前(qian)的(de)(de)熔化(hua)过(guo)程(cheng)中,要经历(li)一个先(xian)高(gao)(gao)温(wen)(wen)(wen)后(hou)低(di)(di)温(wen)(wen)(wen)的(de)(de)过(guo)程(cheng),先(xian)高(gao)(gao)温(wen)(wen)(wen)便(bian)于(yu)消除铁(tie)(tie)(tie)液中的(de)(de)“遗传性”和促进增碳(tan)剂的(de)(de)吸(xi)收(shou),后(hou)适当低(di)(di)温(wen)(wen)(wen)便(bian)于(yu)晶核(he)的(de)(de)复(fu)生(sheng)和球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)处(chu)(chu)理。J9九游会AG 在(zai)生(sheng)产(chan)实践中,原来(lai)的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)处(chu)(chu)理温(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)1560-1570℃(用(yong)(yong)光(guang)学测温(wen)(wen)(wen)仪),生(sheng)产(chan)出铸(zhu)(zhu)件的(de)(de)硬度(du)偏(pian)高(gao)(gao),其硬度(du)常在(zai)HB200左右(you)徘徊(huai),时(shi)而硬度(du)还有超标现象而影(ying)响产(chan)品质(zhi)量(liang)。2010年(nian)下半年(nian),逐渐(jian)降低(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)处(chu)(chu)理温(wen)(wen)(wen)度(du),现在(zai)出炉温(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)1520℃±10℃左右(you)。

()、产品质量(liang)

产(chan)品为QT450-10轮(lun)毂,造型采用铁(tie)模覆砂工艺(yi),球铁(tie)的球化(hua)级(ji)别1-3级(ji),石墨大(da)小(xiao)6-7级(ji),石墨球密而分布均匀,硬度(du)(du)HB170-190,硬度(du)(du)很少(shao)有(you)超过HB200的。铸件实体切割(ge)取样作物理实验(yan),抗拉强度(du)(du)≧500(常在(zai)500左右),延长率(lv)(%)13-16(最(zui)高可(ke)达22)。