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(ji)加廢(fei)鋼生產合成(cheng)鑄鐵
鑄鐵(tie)的(de)組織和性能很大(da)程(cheng)度上取決于(yu)原(yuan)材料的(de)微觀組織和質(zhi)量(liang)。生鐵(tie)中(zhong)(zhong)存在具(ju)有(you)遺傳性的(de)粗大(da)的(de)過共晶石墨，在熔(rong)化過程(cheng)中(zhong)(zhong)難以完(wan)全xiaochu，使(shi)凝固過程(cheng)中(zhong)(zhong)產生的(de)石墨化膨(peng)脹作(zuo)用削弱，鑄鐵(tie)平臺鑄件的(de)致(zhi)密(mi)性降低(di)，鐵(tie)液收縮(suo)傾向zengda，同(tong)時粗大(da)的(de)石墨還加大(da)對(dui)基體的(de)割裂作(zuo)用，降低(di)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(wei)經過(guo)(guo)高溫石(shi)墨化的(de)增(zeng)碳(tan)劑(ji)，這(zhe)種(zhong)增(zeng)碳(tan)劑(ji)中(zhong)雜質多(duo)，灰分多(duo)，并且需要較長的(de)時間才(cai)能擴(kuo)散到鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)中(zhong)。如果熔(rong)煉時間短， 會出(chu)現假增(zeng)碳(tan)的(de)效果，即爐內(nei)鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)的(de)上(shang)部分碳(tan)含量在范圍內(nei)，下部分碳(tan)含量低于范圍，這(zhe)種(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)澆注鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)平臺鑄(zhu)件，很容易出(chu)現縮(suo)松。經過(guo)(guo)高溫石(shi)墨化處理的(de)增(zeng)碳(tan)劑(ji)，碳(tan)原子從原來(lai)的(de)無序排(pai)列狀態(tai)過(guo)(guo)渡到片狀石(shi)墨的(de)有(you)序排(pai)列狀態(tai)，片狀石(shi)墨才(cai)能成(cheng)為(wei)石(shi)墨形核(he)的(de)好核(he)心(xin)，從而cujin石(shi)墨化。
(2)未經過(guo)高(gao)溫石(shi)墨化的(de)增碳劑(ji)含(han)有較高(gao)的(de)氮(dan)(dan)和硫，會(hui)使(shi)(shi)鐵液中(zhong)(zhong)氮(dan)(dan)的(de)含(han)量(liang)(liang)增加(jia)，生產(chan)合(he)成鑄鐵時加(jia)入大量(liang)(liang)廢鋼，廢鋼中(zhong)(zhong)也含(han)有大量(liang)(liang)的(de)氮(dan)(dan)，使(shi)(shi)鐵液中(zhong)(zhong)氮(dan)(dan)含(han)量(liang)(liang)升高(gao)，當(dang)鐵液中(zhong)(zhong)氮(dan)(dan)的(de)含(han)量(liang)(liang)超(chao)過(guo)0.01，有可能導致形成氮(dan)(dan)氣孔缺(que)陷，尤(you)其是當(dang)氮(dan)(dan)含(han)量(liang)(liang)超(chao)過(guo)0.014時 甚(shen)。
碳化(hua)硅的使用
鑄(zhu)鐵(tie)熔煉時加入碳化(hua)硅，對于(yu)灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)，由于(yu)非平衡石(shi)墨的(de)預孕育作用(yong)，可以(yi)提高共晶團大量形(xing)成(cheng)與生(sheng)長的(de)溫(wen)度(du)（減小相對過(guo)冷(leng)度(du)），有利于(yu)形(xing)成(cheng)A型石(shi)墨；還可以(yi)因晶核數量增多，使片狀(zhuang)石(shi)墨細(xi)小，提高石(shi)墨化(hua)程(cheng)度(du)減少白(bai)口傾向(xiang)，從而(er)提高力(li)學性(xing)能。
在灰鐵(tie)(tie)、球鐵(tie)(tie)和可鍛鑄鐵(tie)(tie)方面，都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這(zhe)個反(fan)應(ying)，用SiC來降低(di)FeO和MnO在渣中的含量，從而(er)凈化鐵(tie)(tie)液。
由(you)于(yu)碳(tan)(tan)化(hua)硅的(de)(de)熔(rong)(rong)點較高，加(jia)入碳(tan)(tan)化(hua)硅的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)是(shi)關(guan)鍵，如果加(jia)入太(tai)晚，碳(tan)(tan)化(hua)硅未(wei)全(quan)部進行(xing)熔(rong)(rong)解擴散(san)，其中(zhong)未(wei)熔(rong)(rong)融的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)硅會以顆(ke)粒狀的(de)(de)形態存(cun)在于(yu)鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)，在鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)澆注后(hou)反而會形成渣眼；如果加(jia)入時(shi)(shi)間(jian)太(tai)長(chang)，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)經過長(chang)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)熔(rong)(rong)煉后(hou)，碳(tan)(tan)化(hua)硅所形成的(de)(de)形核也(ye)會慢(man)慢(man)消(xiao)失，只能起到簡單(dan)的(de)(de)增硅作(zuo)用。因此建(jian)議(yi)，碳(tan)(tan)化(hua)硅的(de)(de)加(jia)入時(shi)(shi)間(jian)好(hao)是(shi)在中(zhong)頻(pin)爐(lu)熔(rong)(rong)融1/3爐(lu)料(liao)時(shi)(shi)，并且(qie)爐(lu)料(liao)已經化(hua)清(qing)時(shi)(shi)加(jia)入，伴隨著鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)攪(jiao)拌作(zuo)用，碳(tan)(tan)化(hua)硅的(de)(de)擴散(san)效(xiao)果會 。
鑄鐵平臺鐵液的(de)過熱和高溫靜置(zhi)
在一定范圍(wei)內提高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度，延(yan)長(chang)高(gao)溫(wen)(wen)靜置的(de)(de)(de)(de)時間，都會導(dao)致鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)石墨及(ji)基體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)化(hua)，使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺強度提高(gao)；另外，高(gao)溫(wen)(wen)鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)在一定的(de)(de)(de)(de)時間下靜置，由于氧(yang)化(hua)渣(zha)的(de)(de)(de)(de)密度比鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)密度小，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)渣(zha)隨著鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)翻滾(gun)，會浮到鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)表面，通過(guo)出爐前扒渣(zha)處理(li)，可(ke)以減少(shao)鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)渣(zha)，凈化(hua)鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)。但過(guo)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度過(guo)高(gao)，以及(ji)過(guo)熱(re)(re)時間過(guo)長(chang)，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)核心 會消(xiao)失，zengda原鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)白口傾向。我(wo)公司嚴格(ge)實施鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)過(guo)熱(re)(re)工藝，經過(guo)長(chang)時間的(de)(de)(de)(de)探索和經驗總結(jie)，認為(wei)感應電(dian)爐中(zhong)(zhong)，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度控制在1500℃-1530℃，過(guo)熱(re)(re)時間為(wei)5分鐘-10分鐘為(wei)佳，此時澆注(zhu)的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件石墨細(xi)(xi)小，組(zu)織致密。
鑄鐵平(ping)臺孕(yun)育處(chu)理的(de)目的(de)是增(zeng)加形核核心、cujin石墨化、降低白口(kou)傾(qing)向(xiang)。
2.1出爐(lu)孕育
出(chu)(chu)爐孕育(yu)是(shi)鐵(tie)(tie)水(shui)出(chu)(chu)至轉運包1/4時隨流沖入(ru)硅鋯(gao)孕育(yu)劑。鋯(gao)在鐵(tie)(tie)液中能生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增加(jia)(jia)析(xi)出(chu)(chu)和細化奧氏體枝晶，增加(jia)(jia)石墨(mo)結晶核心cujin鐵(tie)(tie)液石墨(mo)化，cujin穩(wen)定獲得鐵(tie)(tie)素體基體，提高(gao)鑄鐵(tie)(tie)的強度(du)。
2.2隨(sui)流孕育
孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)衰(shuai)(shuai)退是孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)處理(li)過程(cheng)不(bu)容(rong)忽視的(de)問題，相比出爐孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)，隨流孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)鐵液(ye)溫度較低且孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)時間延后，從而明顯減少(shao)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)衰(shuai)(shuai)退現象，提高孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)效果(guo)。對于致密性要求高的(de)發動機缸體缸蓋灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵鑄(zhu)(zhu)件(jian)，一般選(xuan)擇0.05-0.1的(de)硅(gui)鍶孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)劑。硅(gui)鍶孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)劑能(neng)夠youxiaocujin共(gong)晶石(shi)墨化(hua)、減少(shao)鐵液(ye)的(de)白(bai)口，但不(bu)增加共(gong)晶團數，不(bu)增加鐵液(ye)的(de)縮松傾向(xiang)，對降低鑄(zhu)(zhu)件(jian)滲漏具有 的(de)作用。
結論(lun)：
3.1冶(ye)金質(zhi)量是生產鑄(zhu)鐵平臺的(de)根本保障(zhang)，形核核心是衡量冶(ye)金質(zhi)量的(de)重要(yao)指(zhi)標(biao)。
3.2感應電爐中加(jia)入一(yi)定量的碳(tan)化(hua)(hua)硅作為預(yu)處(chu)理(li)劑(ji)，增加(jia)鐵(tie)液中的形核核心，降低白口傾向，并且(qie)能減少鐵(tie)液中的氧化(hua)(hua)渣，起到(dao)凈(jing)化(hua)(hua)鐵(tie)液的作用。
3.3生(sheng)產合成(cheng)鑄鐵時，一(yi)定要選用(yong)經(jing)過高(gao)溫石墨(mo)化的(de)增碳劑，并對廢鋼的(de)來源進行嚴格管控。
3.4大(da)量使用(yong)(yong)廢鋼，通過增碳工藝(yi)生產(chan)合成鑄鐵時(shi)，容易產(chan)生氮氣孔(kong)，可以通過選用(yong)(yong)硅鋯孕育劑來(lai)xiaochu氮氣孔(kong)的風險。
3.5出爐補碳(tan)工藝，不僅能穩定爐后碳(tan)的(de)(de)成分， 重要的(de)(de)是起到一定的(de)(de)孕育(yu)作(zuo)用，增加了鐵液(ye)中的石墨核(he)心，降低鐵液的白口傾向。
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