球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如何選擇鑄鐵平板球(qiu)化劑
球(qiu)化(hua)(hua)劑和(he)孕育劑是球(qiu)化(hua)(hua)處理過程中重(zhong)要的材料(liao)，除(chu)了(le)質量穩定外，選擇合適的球(qiu)化(hua)(hua)劑還需(xu)要考慮以下幾種(zhong)因素。
球(qiu)(qiu)化(hua)處(chu)理(li)溫度(du)：如果(guo)(guo)球(qiu)(qiu)化(hua)處(chu)理(li)溫度(du)>1480℃，球(qiu)(qiu)化(hua)反應會比(bi)較(jiao)劇烈，進而(er)造成較(jiao)低的鎂吸收率。為了(le)使球(qiu)(qiu)化(hua)反應平穩，則可(ke)選擇(ze)鈣(gai)含量相對較(jiao)高的球(qiu)(qiu)化(hua)劑。如果(guo)(guo)球(qiu)(qiu)化(hua)溫度(du)<1480℃，則可(ke)以(yi)使用(yong)鈣(gai)含量相對低一點的球(qiu)(qiu)化(hua)劑。
處(chu)理(li)包(bao)尺寸：如果處(chu)理(li)包(bao)的(de)高徑比為1:1，則(ze)由于鎂(mei)(mei)蒸汽的(de)散失會(hui)導致鎂(mei)(mei)吸(xi)收(shou)(shou)率(lv)的(de)降低，建議使用鈣含(han)量較高的(de)球(qiu)化劑。如果處(chu)理(li)包(bao)的(de)高徑比為2:1，則(ze)球(qiu)化反應會(hui)比較平穩，鎂(mei)(mei)蒸氣會(hui)擴散到(dao)(dao)鐵液中，鎂(mei)(mei)吸(xi)收(shou)(shou)率(lv)得到(dao)(dao)提(ti)高。
球化(hua)處理工藝：如(ru)(ru)果不(bu)使用蓋(gai)(gai)包法，那么球化(hua)反應產生的(de)(de)煙霧(wu)(wu) 會進(jin)入(ru)到(dao)大(da)氣中，并且(qie)會產生刺眼的(de)(de)白(bai)光。為了使球化(hua)反應平穩(wen)，可以采用低(di)鎂(mei)高鈣的(de)(de)球化(hua)劑。如(ru)(ru)果使用蓋(gai)(gai)包法工藝，鐵液不(bu)會飛濺，并且(qie)產生的(de)(de)煙霧(wu)(wu)較(jiao)少(shao)，可使用高鎂(mei)低(di)鈣的(de)(de)球化(hua)劑，以減少(shao)加入(ru)量(liang)，降低(di)球化(hua)成本。
處(chu)(chu)(chu)理重(zhong)量(liang)：如(ru)果處(chu)(chu)(chu)理鐵(tie)液的(de)重(zhong)量(liang)小(xiao)于(yu)500kg，那么可(ke)使(shi)用粒(li)度(du)較小(xiao)的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)，推薦使(shi)用粒(li)度(du)12mm以下(xia)的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)。如(ru)果處(chu)(chu)(chu)理鐵(tie)液的(de)重(zhong)量(liang)在500~1000kg，可(ke)使(shi)用粒(li)度(du)較大的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)，如(ru)粒(li)度(du)為(wei)3~25mm的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)。如(ru)果處(chu)(chu)(chu)理鐵(tie)液的(de)重(zhong)量(liang)大于(yu)1000kg，則可(ke)以使(shi)用4~32mm的(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)。
硅含量(liang)：如果(guo)鑄(zhu)造產品(pin)的(de)工藝出品(pin)率較低(di)或者(zhe)廢品(pin)率較高(gao)，想通過多(duo)加回爐料(liao)和廢鋼的(de)方式(shi)進(jin)行熔(rong)煉，而終(zhong)鑄(zhu)件對(dui)鐵(tie)水(shui)的(de)硅含量(liang)有嚴格要求。在(zai)孕育量(liang)沒法進(jin)一步降低(di)的(de)前(qian)提下，可使用(yong)低(di)硅球化劑(ji)進(jin)行處(chu)理，這樣可使回爐料(liao)多(duo)加8~15，可降低(di)鑄(zhu)造廠的(de)生(sheng)產費(fei)用(yong)。
鑄鐵平(ping)板(ban)原鐵液硫(liu)含量(liang)：如果原鐵液硫(liu)含量(liang)較高，如果不進(jin)行脫硫(liu)處理(li)，則需要高鎂高稀(xi)(xi)土(tu)的球(qiu)化(hua)劑(ji)，并且加入量(liang)會(hui)較高，如果原鐵液的硫(liu)含量(liang)較低，則可以使用低鎂低稀(xi)(xi)土(tu)的球(qiu)化(hua)劑(ji)，且加入量(liang)會(hui)較低，低鎂低稀(xi)(xi)土(tu)的球(qiu)化(hua)劑(ji)成本也(ye)會(hui)比較便(bian)宜。
不同的球化方式
目(mu)前常用的球(qiu)(qiu)化方(fang)式(shi)有以下幾(ji)種(zhong)：包(bao)內處(chu)(chu)理(li)法(fa)（包(bao)括直沖法(fa)，三(san)明治法(fa)和(he)蓋包(bao)法(fa)）、型內球(qiu)(qiu)化法(fa)、流(liu)淌法(fa)、純鎂處(chu)(chu)理(li)工藝（包(bao)括轉包(bao)法(fa)和(he)包(bao)芯線法(fa)）。現 這幾(ji)種(zhong)球(qiu)(qiu)化方(fang)式(shi)的優缺點簡單(dan)介(jie)紹以下。
包內處(chu)理法(fa)：這(zhe)是常見的(de)球(qiu)化工(gong)藝(yi)，應用(yong)范圍(wei)廣，小到幾公斤的(de)汽(qi)車件，大(da)到幾十噸(dun)的(de)風電(dian)件都(dou)可以(yi)使用(yong)這(zhe)種工(gong)藝(yi)。以(yi)蓋包法(fa)的(de)鎂(mei)吸(xi)收率高，其次是三明治法(fa)。缺點是目前自動化程度不高，國內已有一些設備廠在研發自動加(jia)料(liao)系統。
型內球化法：現在使用這種(zhong)工藝的(de)鑄造(zao)廠不是(shi)很多，因為這種(zhong)工藝的(de)缺(que)點比較明(ming)顯，球化處理產生(sheng)的(de)渣子有時(shi)會(hui)進(jin)入型腔(qiang)，造(zao)成(cheng)夾(jia)渣缺(que)陷而產生(sheng)廢品(pin)。另外(wai)，這種(zhong)球化工藝對鐵液(ye)溫(wen)度及鐵液(ye)流速要求較高，否則會(hui)球化不均勻。
流(liu)(liu)淌(tang)法：顧(gu)名思義，流(liu)(liu)淌(tang)法是鐵(tie)液(ye)流(liu)(liu)過(guo)裝(zhuang)有球化劑的球化室(shi)而進行球化，目(mu)前(qian)這種(zhong)工藝用(yong)的并不是太(tai)多。優點(dian)是自動化程度相(xiang)對高一些(xie)；缺點(dian)是對鐵(tie)液(ye)溫度和鐵(tie)液(ye)流(liu)(liu)速要(yao)求(qiu)較嚴。
純(chun)鎂(mei)球(qiu)(qiu)化工藝(yi)：有時也叫高(gao)(gao)鎂(mei)球(qiu)(qiu)化工藝(yi)，目前主要有兩種形式，轉包(bao)法(fa)(fa)和包(bao)芯線法(fa)(fa)。這種方法(fa)(fa)的(de)優點是自動化程度較(jiao)高(gao)(gao)，也有利于環保；缺(que)點是鎂(mei)吸(xi)收率偏(pian)低(di)，產生的(de)煙霧和渣(zha)子較(jiao)多。
生產球墨鑄鐵平板的注(zhu)意(yi)事項(xiang)
現(xian)在(zai)簡(jian)要總(zong)結一(yi)下生產(chan)球(qiu)鐵的注(zhu)意事(shi)項。
（1）原鐵(tie)液(ye)的(de)硫含量(liang)(liang)(liang)(liang)及其他微量(liang)(liang)(liang)(liang)元(yuan)素不(bu)(bu)要(yao)(yao)太高。如果原鐵(tie)液(ye)硫含量(liang)(liang)(liang)(liang)和其他微量(liang)(liang)(liang)(liang)元(yuan)素含量(liang)(liang)(liang)(liang)太高，則需要(yao)(yao)較多的(de)球化劑加(jia)入(ru)量(liang)(liang)(liang)(liang)或者(zhe)稀土(tu)含量(liang)(liang)(liang)(liang)較高的(de)球化劑，這(zhe)樣球化劑的(de)成本 會(hui)增加(jia)，另(ling)外(wai)過(guo)多的(de)球化劑會(hui)造成 多的(de)渣子(zi)，不(bu)(bu)利于鑄(zhu)件(jian)質量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)穩定。稀土(tu)含量(liang)(liang)(liang)(liang)太多，則會(hui)在(zai)大斷面的(de)鑄(zhu)件(jian)上易產生碎塊狀石墨。
（2）球化(hua)(hua)處(chu)理(li)的(de)穩(wen)定性。球化(hua)(hua)處(chu)理(li)工(gong)(gong)序是(shi)球墨鑄鐵生(sheng)產(chan)過程中的(de)關鍵工(gong)(gong)序，只有球化(hua)(hua)處(chu)理(li)工(gong)(gong)序穩(wen)定了，鑄件的(de)質(zhi)量才(cai)能穩(wen)定。針對不同(tong)的(de)產(chan)品，不同(tong)的(de)原鐵液硫含量，該加(jia)入多少球化(hua)(hua)劑、孕育劑等，都要寫入作業指(zhi)導書并且嚴格執行。
（3）避免較(jiao)長(chang)的等待時(shi)間。球化(hua)孕(yun)育處理后(hou)，應立(li)即進行澆注(zhu)。因為隨著(zhu)時(shi)間的延長(chang)，殘留(liu)鎂會燒損并且孕(yun)育效果(guo)會衰退。
（4）避免(mian)過高的(de)(de)殘(can)留鎂(mei)含量(liang)(liang)。較高的(de)(de)殘(can)留鎂(mei)含量(liang)(liang)會(hui)zengda鑄件的(de)(de)縮松傾向，對(dui)于(yu)一般球(qiu)墨(mo)鑄鐵，殘(can)留鎂(mei)含量(liang)(liang)（質量(liang)(liang)分數）應(ying)控制(zhi)在0.035~0.045，對(dui)于(yu)高鎳球(qiu)墨(mo)鑄鐵，殘(can)留鎂(mei)含量(liang)(liang)應(ying)控制(zhi)在0.06~0.07。
（5）對要求較高的鑄件(jian)使用較好的孕育劑(ji)。對要求較高的風電件(jian)、高鐵件(jian)等，則(ze)應選擇(ze)孕育效果較強的隨流孕育劑(ji)（如具有zhuanli的Ultraseed/Ce）。其 點是能(neng) 增(zeng)加石(shi)墨(mo)球(qiu)(qiu)數，且石(shi)墨(mo)球(qiu)(qiu)形圓整。
