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)加廢鋼生產合成鑄鐵(tie)
鑄鐵(tie)(tie)的(de)組織(zhi)和性能(neng)很(hen)大(da)程(cheng)度上取(qu)決于原材料的(de)微觀(guan)組織(zhi)和質量。生(sheng)鐵(tie)(tie)中存在具有遺傳性的(de)粗大(da)的(de)過共晶(jing)石(shi)墨(mo)，在熔化(hua)過程(cheng)中難以完全xiaochu，使凝固(gu)過程(cheng)中產生(sheng)的(de)石(shi)墨(mo)化(hua)膨脹作用削弱，鑄鐵(tie)(tie)平臺鑄件的(de)致密性降低，鐵(tie)(tie)液收縮傾(qing)向zengda，同時粗大(da)的(de)石(shi)墨(mo)還(huan)加大(da)對(dui)基(ji)體的(de)割裂作用，降低材料的(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)(jing)過高(gao)溫石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)化的(de)(de)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)劑，這種(zhong)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)劑中雜質多，灰分多，并(bing)且需要較(jiao)長的(de)(de)時間才能擴(kuo)散到鐵(tie)液(ye)中。如果熔煉時間短， 會出現(xian)假增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)效果，即(ji)爐內(nei)鐵(tie)液(ye)的(de)(de)上部分碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)在范圍內(nei)，下部分碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)低于(yu)范圍，這種(zhong)鐵(tie)液(ye)澆(jiao)注鑄鐵(tie)平臺鑄件，很容易出現(xian)縮(suo)松。經(jing)(jing)過高(gao)溫石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)化處理的(de)(de)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)劑，碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子(zi)從(cong)原(yuan)來的(de)(de)無序排列狀(zhuang)態過渡到片狀(zhuang)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)有(you)序排列狀(zhuang)態，片狀(zhuang)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)才能成為石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)形核的(de)(de)好核心(xin)，從(cong)而(er)cujin石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)化。
(2)未經過高(gao)溫石墨化(hua)的增碳劑含有較高(gao)的氮(dan)和硫，會使鐵液(ye)(ye)(ye)中(zhong)氮(dan)的含量增加，生產合成鑄鐵時(shi)加入大量廢(fei)鋼，廢(fei)鋼中(zhong)也含有大量的氮(dan)，使鐵液(ye)(ye)(ye)中(zhong)氮(dan)含量升高(gao)，當鐵液(ye)(ye)(ye)中(zhong)氮(dan)的含量超過0.01，有可能導致形成氮(dan)氣孔缺陷(xian)，尤其是當氮(dan)含量超過0.014時(shi) 甚。
碳化硅的使(shi)用
鑄鐵(tie)熔(rong)煉時加入碳化硅(gui)，對于灰鑄鐵(tie)，由于非平衡石(shi)墨的預孕育(yu)作用，可以(yi)(yi)提(ti)高共晶(jing)團(tuan)大量(liang)形(xing)成與生(sheng)長的溫度（減小相對過冷度），有(you)利于形(xing)成A型石(shi)墨；還可以(yi)(yi)因晶(jing)核數(shu)量(liang)增多，使片(pian)狀石(shi)墨細(xi)小，提(ti)高石(shi)墨化程度減少白口傾向，從(cong)而提(ti)高力(li)學性(xing)能。
在灰(hui)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]這個(ge)反應，用(yong)SiC來降低FeO和MnO在渣(zha)中的(de)含(han)量(liang)，從(cong)而凈(jing)化鐵(tie)(tie)液。
由于(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)熔(rong)點較高，加(jia)入碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)時間(jian)是(shi)(shi)關鍵，如果加(jia)入太晚，碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)未全(quan)部進行(xing)熔(rong)解擴(kuo)散(san)，其中未熔(rong)融的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)會(hui)(hui)以顆粒(li)狀的(de)形態存在于(yu)鐵液(ye)中，在鐵液(ye)澆(jiao)注后反而會(hui)(hui)形成(cheng)渣眼；如果加(jia)入時間(jian)太長，鐵液(ye)經過長時間(jian)的(de)熔(rong)煉(lian)后，碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)所(suo)形成(cheng)的(de)形核也會(hui)(hui)慢慢消(xiao)失，只(zhi)能(neng)起到簡單的(de)增硅(gui)(gui)作用(yong)。因此建議，碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)加(jia)入時間(jian)好是(shi)(shi)在中頻爐熔(rong)融1/3爐料時，并且爐料已經化(hua)清時加(jia)入，伴(ban)隨著鐵液(ye)的(de)攪拌作用(yong)，碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)擴(kuo)散(san)效(xiao)果會(hui)(hui) 。
鑄鐵平(ping)臺(tai)鐵液的過熱(re)和高溫靜置
在一定(ding)范圍內提(ti)高鑄鐵(tie)平臺鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)，延長高溫(wen)靜置的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間，都會導致鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨及基(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)細化，使鑄鐵(tie)平臺強度(du)(du)(du)提(ti)高；另(ling)外，高溫(wen)鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)在一定(ding)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間下(xia)靜置，由于氧(yang)化渣的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)(du)(du)比鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)(du)(du)小，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化渣隨著鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)翻滾，會浮到鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)表面，通過(guo)出爐前扒渣處理，可以(yi)減少鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化渣，凈化鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)。但過(guo)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)過(guo)高，以(yi)及過(guo)熱(re)(re)時(shi)(shi)間過(guo)長，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)核心 會消失，zengda原鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)白(bai)口傾(qing)向(xiang)。我公司(si)嚴格實施鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)過(guo)熱(re)(re)工藝，經(jing)過(guo)長時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)探索和經(jing)驗(yan)總(zong)結，認為(wei)感應電(dian)爐中(zhong)(zhong)，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)在1500℃-1530℃，過(guo)熱(re)(re)時(shi)(shi)間為(wei)5分鐘-10分鐘為(wei)佳，此時(shi)(shi)澆注的(de)(de)(de)(de)鑄件石(shi)墨細小，組織致密(mi)。
鑄鐵平臺(tai)孕育處理的目的是增加形(xing)核核心、cujin石墨化、降低白口(kou)傾(qing)向。
2.1出(chu)爐孕育
出(chu)爐(lu)孕育(yu)是鐵(tie)(tie)水出(chu)至轉運包1/4時(shi)隨流沖入硅鋯孕育(yu)劑。鋯在鐵(tie)(tie)液(ye)中能生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增加析(xi)出(chu)和細化(hua)奧氏體枝晶，增加石墨(mo)結晶核心cujin鐵(tie)(tie)液(ye)石墨(mo)化(hua)，cujin穩定(ding)獲(huo)得鐵(tie)(tie)素體基體，提高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)強度。
2.2隨流孕(yun)育
孕(yun)育衰退是孕(yun)育處理過程(cheng)不(bu)容忽視的(de)(de)(de)問(wen)題，相比出爐孕(yun)育，隨流孕(yun)育鐵(tie)(tie)液溫(wen)度較低(di)且孕(yun)育時(shi)間延(yan)后(hou)，從而明顯(xian)減少孕(yun)育衰退現象，提高孕(yun)育效(xiao)果(guo)。對于致(zhi)密(mi)性要(yao)求高的(de)(de)(de)發動機缸體(ti)缸蓋灰鑄(zhu)鐵(tie)(tie)鑄(zhu)件(jian)，一(yi)般選擇(ze)0.05-0.1的(de)(de)(de)硅鍶孕(yun)育劑(ji)。硅鍶孕(yun)育劑(ji)能夠youxiaocujin共晶(jing)石墨(mo)化、減少鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)白口，但不(bu)增(zeng)加共晶(jing)團數，不(bu)增(zeng)加鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)縮(suo)松傾向，對降低(di)鑄(zhu)件(jian)滲漏具有 的(de)(de)(de)作用(yong)。
結論：
3.1冶金質(zhi)量是生產鑄(zhu)鐵平臺的根本保障，形核核心是衡量冶金質(zhi)量的重要指(zhi)標。
3.2感應電爐中加(jia)入一定量的碳化(hua)硅作為預處理劑，增加(jia)鐵液中的形核(he)核(he)心(xin)，降低白口傾(qing)向，并且能減少鐵液中的氧化(hua)渣(zha)，起到凈(jing)化(hua)鐵液的作用。
3.3生產合成鑄鐵時(shi)，一定(ding)要選(xuan)用經(jing)過(guo)高溫石墨化的增碳劑，并對廢鋼的來(lai)源進行嚴格管控(kong)。
3.4大量使用(yong)廢鋼，通(tong)過增碳工藝生產合成鑄鐵時，容易產生氮(dan)(dan)氣(qi)(qi)孔，可以(yi)通(tong)過選用(yong)硅鋯孕育劑來xiaochu氮(dan)(dan)氣(qi)(qi)孔的風險(xian)。
3.5出爐補碳工藝，不(bu)僅(jin)能穩(wen)定(ding)(ding)爐后(hou)碳的成(cheng)分， 重要的是起(qi)到一(yi)定(ding)(ding)的孕(yun)育(yu)作用，增(zeng)加了鐵液中的石墨核(he)心，降低鐵液的白口傾向。
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