鑄鐵平臺(tái)從配料到孕育處理熔煉過(guò)程要注意哪些
2019年04月19日
新聞詳情
鑄鐵平臺(tái)配料與熔煉
1.1增碳劑加廢鋼生產(chǎn)合成鑄鐵
鑄鐵的組織和性能很大程度上取決于原材料的微觀組織和質(zhì)量。生鐵中存在具有遺傳性的粗大的過(guò)共晶石墨，在熔化過(guò)程中難以完全xiaochu，使凝固過(guò)程中產(chǎn)生的石墨化膨脹作用削弱，鑄鐵平臺(tái)鑄件的致密性降低，鐵液收縮傾向zengda，同時(shí)粗大的石墨還加大對(duì)基體的割裂作用，降低材料的性能。
隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的鑄鐵平臺(tái),鑄鐵平板鑄造企業(yè)采用全廢鋼，用增碳方法調(diào)整碳量的合成鑄鐵冶煉方法。廢鋼的價(jià)格較生鐵便宜，而且在相同的化學(xué)成分下能獲得 的力學(xué)性能。
(1)采用未經(jīng)過(guò)高溫石墨化的增碳劑，這種增碳劑中雜質(zhì)多，灰分多，并且需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能擴(kuò)散到鐵液中。如果熔煉時(shí)間短， 會(huì)出現(xiàn)假增碳的效果，即爐內(nèi)鐵液的上部分碳含量在范圍內(nèi)，下部分碳含量低于范圍，這種鐵液澆注鑄鐵平臺(tái)鑄件，很容易出現(xiàn)縮松。經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理的增碳劑，碳原子從原來(lái)的無(wú)序排列狀態(tài)過(guò)渡到片狀石墨的有序排列狀態(tài)，片狀石墨才能成為石墨形核的好核心，從而cujin石墨化。
(2)未經(jīng)過(guò)高溫石墨化的增碳劑含有較高的氮和硫，會(huì)使鐵液中氮的含量增加，生產(chǎn)合成鑄鐵時(shí)加入大量廢鋼，廢鋼中也含有大量的氮，使鐵液中氮含量升高，當(dāng)鐵液中氮的含量超過(guò)0.01，有可能導(dǎo)致形成氮?dú)饪兹毕?，尤其是?dāng)?shù)砍^(guò)0.014時(shí) 甚。
碳化硅的使用
鑄鐵熔煉時(shí)加入碳化硅，對(duì)于灰鑄鐵，由于非平衡石墨的預(yù)孕育作用，可以提高共晶團(tuán)大量形成與生長(zhǎng)的溫度（減小相對(duì)過(guò)冷度），有利于形成A型石墨；還可以因晶核數(shù)量增多，使片狀石墨細(xì)小，提高石墨化程度減少白口傾向，從而提高力學(xué)性能。
在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面，都是通過(guò)SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個(gè)反應(yīng)，用SiC來(lái)降低FeO和MnO在渣中的含量，從而凈化鐵液。
由于碳化硅的熔點(diǎn)較高，加入碳化硅的時(shí)間是關(guān)鍵，如果加入太晚，碳化硅未全部進(jìn)行熔解擴(kuò)散，其中未熔融的碳化硅會(huì)以顆粒狀的形態(tài)存在于鐵液中，在鐵液澆注后反而會(huì)形成渣眼；如果加入時(shí)間太長(zhǎng)，鐵液經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的熔煉后，碳化硅所形成的形核也會(huì)慢慢消失，只能起到簡(jiǎn)單的增硅作用。因此建議，碳化硅的加入時(shí)間好是在中頻爐熔融1/3爐料時(shí)，并且爐料已經(jīng)化清時(shí)加入，伴隨著鐵液的攪拌作用，碳化硅的擴(kuò)散效果會(huì) 。
鑄鐵平臺(tái)鐵液的過(guò)熱和高溫靜置
在一定范圍內(nèi)提高鑄鐵平臺(tái)鐵液的過(guò)熱溫度，延長(zhǎng)高溫靜置的時(shí)間，都會(huì)導(dǎo)致鑄鐵的石墨及基體組織的細(xì)化，使鑄鐵平臺(tái)強(qiáng)度提高；另外，高溫鐵液在一定的時(shí)間下靜置，由于氧化渣的密度比鑄鐵的密度小，鐵液中的氧化渣隨著鐵液的翻滾，會(huì)浮到鐵液表面，通過(guò)出爐前扒渣處理，可以減少鐵液中的氧化渣，凈化鐵液。但過(guò)熱溫度過(guò)高，以及過(guò)熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鐵液中的核心 會(huì)消失，zengda原鐵液的白口傾向。我公司嚴(yán)格實(shí)施鐵液過(guò)熱工藝，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，認(rèn)為感應(yīng)電爐中，鐵液的過(guò)熱溫度控制在1500℃-1530℃，過(guò)熱時(shí)間為5分鐘-10分鐘為佳，此時(shí)澆注的鑄件石墨細(xì)小，組織致密。
鑄鐵平臺(tái)孕育處理的目的是增加形核核心、cujin石墨化、降低白口傾向。
2.1出爐孕育
出爐孕育是鐵水出至轉(zhuǎn)運(yùn)包1/4時(shí)隨流沖入硅鋯孕育劑。鋯在鐵液中能生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增加析出和細(xì)化奧氏體枝晶，增加石墨結(jié)晶核心cujin鐵液石墨化，cujin穩(wěn)定獲得鐵素體基體，提高鑄鐵的強(qiáng)度。
2.2隨流孕育
孕育衰退是孕育處理過(guò)程不容忽視的問(wèn)題，相比出爐孕育，隨流孕育鐵液溫度較低且孕育時(shí)間延后，從而明顯減少孕育衰退現(xiàn)象，提高孕育效果。對(duì)于致密性要求高的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋灰鑄鐵鑄件，一般選擇0.05-0.1的硅鍶孕育劑。硅鍶孕育劑能夠youxiaocujin共晶石墨化、減少鐵液的白口，但不增加共晶團(tuán)數(shù)，不增加鐵液的縮松傾向，對(duì)降低鑄件滲漏具有 的作用。
結(jié)論：
3.1冶金質(zhì)量是生產(chǎn)鑄鐵平臺(tái)的根本保障，形核核心是衡量冶金質(zhì)量的重要指標(biāo)。
3.2感應(yīng)電爐中加入一定量的碳化硅作為預(yù)處理劑，增加鐵液中的形核核心，降低白口傾向，并且能減少鐵液中的氧化渣，起到凈化鐵液的作用。
3.3生產(chǎn)合成鑄鐵時(shí)，一定要選用經(jīng)過(guò)高溫石墨化的增碳劑，并對(duì)廢鋼的來(lái)源進(jìn)行嚴(yán)格管控。
3.4大量使用廢鋼，通過(guò)增碳工藝生產(chǎn)合成鑄鐵時(shí)，容易產(chǎn)生氮?dú)饪?，可以通過(guò)選用硅鋯孕育劑來(lái)xiaochu氮?dú)饪椎娘L(fēng)險(xiǎn)。
3.5出爐補(bǔ)碳工藝，不僅能穩(wěn)定爐后碳的成分， 重要的是起到一定的孕育作用，增加了鐵液中的石墨核心，降低鐵液的白口傾向。
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