鑄鐵平臺從配料到孕育處理熔煉過程要注意哪些
2019年04月19日
新聞詳情
鑄鐵平臺配料與熔煉
1.1增碳劑加廢鋼生(sheng)產合(he)成鑄鐵
鑄鐵(tie)的(de)組織(zhi)(zhi)和(he)性能很大(da)程度上取決于原材料的(de)微觀組織(zhi)(zhi)和(he)質量。生(sheng)鐵(tie)中(zhong)(zhong)存在具有遺傳性的(de)粗(cu)(cu)大(da)的(de)過共晶石墨，在熔化(hua)過程中(zhong)(zhong)難以完全xiaochu，使(shi)凝固過程中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)石墨化(hua)膨脹(zhang)作用削弱，鑄鐵(tie)平臺鑄件的(de)致(zhi)密性降低，鐵(tie)液收縮傾向zengda，同時(shi)粗(cu)(cu)大(da)的(de)石墨還加大(da)對(dui)基體(ti)的(de)割裂作用，降低材料的(de)性能。
隨著鑄造技術的發展，越來越多的鑄鐵平臺,鑄鐵平板鑄造企業采用全廢鋼，用增碳方法調整碳量的合成鑄鐵冶煉方法。廢鋼的價格較生鐵便宜，而且在相同的化學成分下能獲得 的力學性能。
(1)采用未經過高溫石(shi)(shi)(shi)墨化的(de)(de)增(zeng)(zeng)碳(tan)劑，這(zhe)種(zhong)增(zeng)(zeng)碳(tan)劑中雜質多，灰分多，并且需(xu)要較(jiao)長的(de)(de)時間才(cai)能(neng)擴散到鐵液中。如果(guo)熔(rong)煉時間短， 會(hui)出現假增(zeng)(zeng)碳(tan)的(de)(de)效(xiao)果(guo)，即爐內鐵液的(de)(de)上部分碳(tan)含量在(zai)范(fan)圍(wei)內，下部分碳(tan)含量低于(yu)范(fan)圍(wei)，這(zhe)種(zhong)鐵液澆注鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件(jian)，很容易出現縮(suo)松(song)。經過高溫石(shi)(shi)(shi)墨化處理(li)的(de)(de)增(zeng)(zeng)碳(tan)劑，碳(tan)原子從(cong)原來的(de)(de)無序(xu)(xu)排(pai)列狀(zhuang)(zhuang)態過渡(du)到片狀(zhuang)(zhuang)石(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)有序(xu)(xu)排(pai)列狀(zhuang)(zhuang)態，片狀(zhuang)(zhuang)石(shi)(shi)(shi)墨才(cai)能(neng)成為石(shi)(shi)(shi)墨形(xing)核(he)的(de)(de)好(hao)核(he)心，從(cong)而cujin石(shi)(shi)(shi)墨化。
(2)未經過(guo)(guo)高溫(wen)石墨化的(de)增碳劑含有(you)較高的(de)氮(dan)和硫(liu)，會(hui)使鐵液(ye)中氮(dan)的(de)含量(liang)增加(jia)，生(sheng)產合成鑄鐵時加(jia)入大量(liang)廢鋼(gang)，廢鋼(gang)中也含有(you)大量(liang)的(de)氮(dan)，使鐵液(ye)中氮(dan)含量(liang)升(sheng)高，當鐵液(ye)中氮(dan)的(de)含量(liang)超(chao)過(guo)(guo)0.01，有(you)可能導致形成氮(dan)氣孔缺陷(xian)，尤其是當氮(dan)含量(liang)超(chao)過(guo)(guo)0.014時 甚。
碳化硅的使用(yong)
鑄(zhu)鐵熔煉時加入(ru)碳化硅，對于灰鑄(zhu)鐵，由(you)于非平衡石(shi)墨的(de)預孕育作用，可以(yi)提(ti)(ti)高(gao)共晶團(tuan)大量形成與(yu)生長的(de)溫度(du)(du)（減小相對過冷度(du)(du)），有利于形成A型石(shi)墨；還(huan)可以(yi)因晶核數(shu)量增(zeng)多(duo)，使片狀石(shi)墨細小，提(ti)(ti)高(gao)石(shi)墨化程(cheng)度(du)(du)減少白口傾向，從(cong)而提(ti)(ti)高(gao)力學性能。
在灰(hui)鐵(tie)、球鐵(tie)和可鍛鑄(zhu)鐵(tie)方面，都是(shi)通(tong)過(guo)SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個(ge)反(fan)應，用SiC來降(jiang)低FeO和MnO在渣中(zhong)的含量，從(cong)而(er)凈化(hua)鐵(tie)液。
由于碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)點較高，加(jia)(jia)(jia)入(ru)碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)是關鍵，如果加(jia)(jia)(jia)入(ru)太晚，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)未全部進行熔(rong)解擴散，其中(zhong)未熔(rong)融的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)會以顆粒狀的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)態(tai)存在于鐵(tie)液(ye)中(zhong)，在鐵(tie)液(ye)澆注后反而會形(xing)(xing)成渣(zha)眼(yan)；如果加(jia)(jia)(jia)入(ru)時(shi)間(jian)太長(chang)，鐵(tie)液(ye)經過(guo)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)煉后，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)所形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)核(he)也會慢慢消失，只能起到簡單的(de)(de)(de)(de)增硅(gui)作用。因(yin)此建議，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)入(ru)時(shi)間(jian)好是在中(zhong)頻(pin)爐熔(rong)融1/3爐料(liao)時(shi)，并且爐料(liao)已經化(hua)清時(shi)加(jia)(jia)(jia)入(ru)，伴隨(sui)著鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)攪拌作用，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)擴散效果會 。
鑄鐵平臺鐵液的過熱(re)和高溫靜置(zhi)
在(zai)一定范圍內提(ti)高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)平臺(tai)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)過熱(re)(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)(du)，延長高(gao)溫靜置的(de)時(shi)(shi)間，都(dou)會導致鑄(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)石(shi)墨(mo)及(ji)基(ji)體組織的(de)細(xi)化(hua)，使鑄(zhu)鐵(tie)(tie)平臺(tai)強度(du)(du)(du)(du)提(ti)高(gao)；另外(wai)，高(gao)溫鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)在(zai)一定的(de)時(shi)(shi)間下靜置，由于氧(yang)化(hua)渣的(de)密度(du)(du)(du)(du)比鑄(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)密度(du)(du)(du)(du)小，鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)化(hua)渣隨著鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)翻滾，會浮到鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)表面(mian)，通(tong)過出爐(lu)(lu)前(qian)扒渣處理，可以(yi)減少鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)化(hua)渣，凈化(hua)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)。但過熱(re)(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)(du)過高(gao)，以(yi)及(ji)過熱(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi)間過長，鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)核心 會消(xiao)失，zengda原鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)白口傾(qing)向。我公司嚴(yan)格實施(shi)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)過熱(re)(re)(re)(re)工藝(yi)，經(jing)過長時(shi)(shi)間的(de)探(tan)索和(he)經(jing)驗總結，認為感應電爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)，鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)過熱(re)(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)(du)控制在(zai)1500℃-1530℃，過熱(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi)間為5分鐘(zhong)-10分鐘(zhong)為佳，此(ci)時(shi)(shi)澆注的(de)鑄(zhu)件(jian)石(shi)墨(mo)細(xi)小，組織致密。
鑄(zhu)鐵平臺(tai)孕育處理的目(mu)的是(shi)增加形核(he)核(he)心、cujin石墨化、降低白(bai)口傾向。
2.1出爐孕(yun)育
出爐孕(yun)育是鐵(tie)水出至轉運包1/4時(shi)隨流沖入硅鋯孕(yun)育劑。鋯在鐵(tie)液中能生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增加析出和細化奧氏體枝晶(jing)，增加石墨結(jie)晶(jing)核心(xin)cujin鐵(tie)液石墨化，cujin穩(wen)定獲得鐵(tie)素(su)體基體，提高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)的強度。
2.2隨(sui)流孕育
孕(yun)(yun)育(yu)(yu)衰退是孕(yun)(yun)育(yu)(yu)處理(li)過程不(bu)(bu)容忽視的問題，相比(bi)出爐孕(yun)(yun)育(yu)(yu)，隨(sui)流孕(yun)(yun)育(yu)(yu)鐵(tie)液溫度較(jiao)低且孕(yun)(yun)育(yu)(yu)時(shi)間延后，從而明顯減少(shao)孕(yun)(yun)育(yu)(yu)衰退現象，提高孕(yun)(yun)育(yu)(yu)效(xiao)果。對(dui)于致密性要求高的發動機(ji)缸體缸蓋灰(hui)鑄鐵(tie)鑄件，一般選(xuan)擇0.05-0.1的硅鍶(si)孕(yun)(yun)育(yu)(yu)劑(ji)。硅鍶(si)孕(yun)(yun)育(yu)(yu)劑(ji)能(neng)夠youxiaocujin共晶(jing)石(shi)墨化(hua)、減少(shao)鐵(tie)液的白口，但不(bu)(bu)增(zeng)(zeng)加共晶(jing)團數，不(bu)(bu)增(zeng)(zeng)加鐵(tie)液的縮松傾(qing)向，對(dui)降低鑄件滲漏具有 的作(zuo)用。
結論：
3.1冶金質量(liang)是生產鑄鐵平臺的(de)根本保障(zhang)，形核核心是衡(heng)量(liang)冶金質量(liang)的(de)重要指標。
3.2感應電爐中(zhong)(zhong)加(jia)入一定量的碳化硅作(zuo)為預處(chu)理劑，增加(jia)鐵液(ye)中(zhong)(zhong)的形核核心，降(jiang)低白口傾向，并且(qie)能(neng)減少鐵液(ye)中(zhong)(zhong)的氧化渣，起到(dao)凈化鐵液(ye)的作(zuo)用(yong)。
3.3生產合成鑄(zhu)鐵時，一定要(yao)選用經過(guo)高(gao)溫(wen)石(shi)墨化(hua)的增碳劑，并對廢鋼的來源(yuan)進行嚴格(ge)管控。
3.4大量使用廢鋼，通過(guo)增碳工藝生(sheng)產合成(cheng)鑄鐵時，容易產生(sheng)氮氣(qi)孔，可以通過(guo)選用硅鋯孕育劑來(lai)xiaochu氮氣(qi)孔的(de)風險。
3.5出爐補碳工藝，不僅能(neng)穩定爐后碳的成分(fen)， 重要的是起到一定的孕(yun)育作用，增加(jia)了鐵液(ye)中的(de)石墨核(he)心，降低(di)鐵液的(de)白口傾向。
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