鑄鐵平臺從配料到孕育處理熔煉過程要注意哪些
2019年04月19日
新聞詳情
鑄鐵平臺配料與熔煉
1.1增碳(tan)劑加廢鋼(gang)生產(chan)合成(cheng)鑄鐵
鑄鐵的(de)(de)組(zu)織(zhi)和性能(neng)很大程(cheng)度上取決于原材料的(de)(de)微觀組(zu)織(zhi)和質量。生(sheng)鐵中(zhong)(zhong)(zhong)存在具有遺傳性的(de)(de)粗(cu)(cu)大的(de)(de)過共晶石墨，在熔化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)難以完全xiaochu，使凝固過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)(de)石墨化(hua)膨脹作用削弱(ruo)，鑄鐵平臺鑄件(jian)的(de)(de)致密性降低(di)，鐵液收縮傾向zengda，同時粗(cu)(cu)大的(de)(de)石墨還加大對(dui)基體(ti)的(de)(de)割裂作用，降低(di)材料的(de)(de)性能(neng)。
隨著鑄造技術的發展，越來越多的鑄鐵平臺,鑄鐵平板鑄造企業采用全廢鋼，用增碳方法調整碳量的合成鑄鐵冶煉方法。廢鋼的價格較生鐵便宜，而且在相同的化學成分下能獲得 的力學性能。
(1)采用未(wei)經(jing)過高(gao)溫石墨(mo)化的增(zeng)碳(tan)劑，這種(zhong)增(zeng)碳(tan)劑中雜質多，灰分多，并且需(xu)要較長的時間才能擴散(san)到鐵(tie)(tie)液(ye)中。如果(guo)熔煉時間短(duan)， 會出(chu)現假增(zeng)碳(tan)的效果(guo)，即(ji)爐內鐵(tie)(tie)液(ye)的上部(bu)分碳(tan)含(han)量在范(fan)圍(wei)(wei)內，下部(bu)分碳(tan)含(han)量低于(yu)范(fan)圍(wei)(wei)，這種(zhong)鐵(tie)(tie)液(ye)澆注鑄鐵(tie)(tie)平(ping)臺(tai)鑄件，很容(rong)易出(chu)現縮松。經(jing)過高(gao)溫石墨(mo)化處理的增(zeng)碳(tan)劑，碳(tan)原(yuan)子(zi)從原(yuan)來的無序(xu)排列狀(zhuang)態(tai)過渡到片狀(zhuang)石墨(mo)的有(you)序(xu)排列狀(zhuang)態(tai)，片狀(zhuang)石墨(mo)才能成為石墨(mo)形核的好核心，從而cujin石墨(mo)化。
(2)未經(jing)過(guo)高溫(wen)石墨化的(de)增碳劑(ji)含(han)有較高的(de)氮(dan)和硫，會使鐵液中(zhong)氮(dan)的(de)含(han)量(liang)增加(jia)，生產合成鑄鐵時加(jia)入大量(liang)廢鋼，廢鋼中(zhong)也含(han)有大量(liang)的(de)氮(dan)，使鐵液中(zhong)氮(dan)含(han)量(liang)升(sheng)高，當鐵液中(zhong)氮(dan)的(de)含(han)量(liang)超過(guo)0.01，有可能導致形成氮(dan)氣孔(kong)缺陷，尤其是當氮(dan)含(han)量(liang)超過(guo)0.014時 甚。
碳(tan)化硅(gui)的(de)使用
鑄(zhu)鐵(tie)熔(rong)煉(lian)時加入碳化硅，對于灰鑄(zhu)鐵(tie)，由(you)于非平衡石(shi)(shi)(shi)墨的預孕育作用(yong)，可以提高(gao)共晶團大量形成(cheng)與生長的溫度（減小(xiao)相(xiang)對過冷度），有利于形成(cheng)A型(xing)石(shi)(shi)(shi)墨；還可以因(yin)晶核(he)數量增多，使片狀石(shi)(shi)(shi)墨細小(xiao)，提高(gao)石(shi)(shi)(shi)墨化程度減少(shao)白口傾向，從而提高(gao)力學(xue)性能。
在灰鐵(tie)(tie)、球鐵(tie)(tie)和可(ke)鍛(duan)鑄鐵(tie)(tie)方面，都是通(tong)過(guo)SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個(ge)反(fan)應，用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量，從而凈化(hua)鐵(tie)(tie)液。
由于碳(tan)化硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)熔點(dian)較高，加(jia)入(ru)(ru)碳(tan)化硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)時間是(shi)關鍵，如果(guo)加(jia)入(ru)(ru)太晚，碳(tan)化硅(gui)(gui)(gui)未全部進行熔解(jie)擴(kuo)(kuo)散(san)，其(qi)中(zhong)未熔融的(de)(de)碳(tan)化硅(gui)(gui)(gui)會以顆粒狀的(de)(de)形態存在于鐵(tie)液(ye)中(zhong)，在鐵(tie)液(ye)澆(jiao)注后反而會形成渣眼；如果(guo)加(jia)入(ru)(ru)時間太長(chang)，鐵(tie)液(ye)經過(guo)長(chang)時間的(de)(de)熔煉(lian)后，碳(tan)化硅(gui)(gui)(gui)所形成的(de)(de)形核也會慢慢消失，只能起到簡單的(de)(de)增硅(gui)(gui)(gui)作用。因此(ci)建議，碳(tan)化硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)加(jia)入(ru)(ru)時間好是(shi)在中(zhong)頻(pin)爐熔融1/3爐料時，并且爐料已經化清時加(jia)入(ru)(ru)，伴(ban)隨著鐵(tie)液(ye)的(de)(de)攪拌作用，碳(tan)化硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)效果(guo)會 。
鑄(zhu)鐵(tie)平臺鐵(tie)液的(de)過熱(re)和高溫(wen)靜置
在(zai)一(yi)(yi)定(ding)范圍內提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)平(ping)臺鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)過熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)，延長(chang)高溫(wen)靜置的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間，都會導(dao)致(zhi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)石墨及基體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)細化，使鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)平(ping)臺強度(du)(du)提高；另外，高溫(wen)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)在(zai)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間下靜置，由于氧化渣的(de)(de)(de)(de)密度(du)(du)比鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)密度(du)(du)小，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)氧化渣隨著鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)翻滾(gun)，會浮到鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)表面，通(tong)過出爐前扒渣處理，可(ke)以減(jian)少鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)氧化渣，凈化鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)。但過熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)過高，以及過熱(re)(re)時(shi)(shi)間過長(chang)，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)核(he)心(xin) 會消失，zengda原鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)白口傾向。我(wo)公司嚴格實施鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)過熱(re)(re)工(gong)藝(yi)，經過長(chang)時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)探索和經驗總(zong)結，認為(wei)(wei)(wei)感應電爐中，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)過熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)控制在(zai)1500℃-1530℃，過熱(re)(re)時(shi)(shi)間為(wei)(wei)(wei)5分(fen)鐘-10分(fen)鐘為(wei)(wei)(wei)佳，此時(shi)(shi)澆注的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件石墨細小，組(zu)(zu)織(zhi)致(zhi)密。
鑄鐵平臺孕(yun)育(yu)處理(li)的(de)目的(de)是(shi)增加形核核心、cujin石墨化、降低白口傾(qing)向。
2.1出爐(lu)孕育(yu)
出爐孕育(yu)是(shi)鐵(tie)(tie)水出至轉運包1/4時隨流(liu)沖入硅(gui)鋯孕育(yu)劑。鋯在鐵(tie)(tie)液中(zhong)能生(sheng)成(cheng)ZrC、Al3Zr、ZrN，增(zeng)加(jia)析出和細化奧氏(shi)體枝晶，增(zeng)加(jia)石墨(mo)(mo)結晶核心cujin鐵(tie)(tie)液石墨(mo)(mo)化，cujin穩(wen)定獲(huo)得鐵(tie)(tie)素(su)體基體，提高鑄鐵(tie)(tie)的強度。
2.2隨流孕育(yu)
孕(yun)(yun)育(yu)(yu)衰(shuai)退是(shi)孕(yun)(yun)育(yu)(yu)處理過程不容忽視的(de)問題，相比(bi)出爐孕(yun)(yun)育(yu)(yu)，隨流孕(yun)(yun)育(yu)(yu)鐵(tie)液溫(wen)度(du)較低(di)且孕(yun)(yun)育(yu)(yu)時間延(yan)后，從而明顯(xian)減(jian)少孕(yun)(yun)育(yu)(yu)衰(shuai)退現象，提高孕(yun)(yun)育(yu)(yu)效果。對于(yu)致密(mi)性要求高的(de)發動(dong)機(ji)缸體缸蓋灰鑄(zhu)鐵(tie)鑄(zhu)件，一般選擇(ze)0.05-0.1的(de)硅鍶孕(yun)(yun)育(yu)(yu)劑。硅鍶孕(yun)(yun)育(yu)(yu)劑能夠youxiaocujin共晶石墨化、減(jian)少鐵(tie)液的(de)白口(kou)，但不增加共晶團數，不增加鐵(tie)液的(de)縮松傾向，對降低(di)鑄(zhu)件滲漏具有 的(de)作用。
結(jie)論：
3.1冶金質量是(shi)生產鑄鐵平臺的根(gen)本(ben)保障，形核核心是(shi)衡量冶金質量的重要(yao)指(zhi)標。
3.2感應電爐中加入一定(ding)量的(de)碳化(hua)(hua)硅作(zuo)為預處理劑，增加鐵(tie)(tie)液中的(de)形核核心，降低白口傾(qing)向，并(bing)且(qie)能(neng)減少鐵(tie)(tie)液中的(de)氧化(hua)(hua)渣，起到(dao)凈化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)液的(de)作(zuo)用。
3.3生產合成鑄鐵時，一定要選用經過高溫石墨化的增碳劑，并對(dui)廢鋼的來(lai)源(yuan)進行(xing)嚴格管控。
3.4大(da)量使用廢(fei)鋼(gang)，通過(guo)增(zeng)碳工(gong)藝生(sheng)(sheng)產(chan)合成鑄鐵(tie)時(shi)，容易(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)氮(dan)氣孔，可以通過(guo)選用硅鋯(gao)孕(yun)育(yu)劑來xiaochu氮(dan)氣孔的風險。
3.5出(chu)爐(lu)(lu)補碳工藝，不僅(jin)能穩定爐(lu)(lu)后(hou)碳的成分， 重(zhong)要(yao)的是(shi)起(qi)到(dao)一(yi)定的孕育作用，增加了鐵液中的(de)石墨核心，降低鐵液的(de)白口傾向。
鑄鐵平(ping)臺生產廠家，想了解(jie) 多歡迎隨時詳詢！
