做高強度灰鑄鐵鑄鐵平板需要注意收縮性的問題
2018年04月06日
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電爐熔煉：增(zeng)碳技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用是(shi)解決鐵(tie)液收縮(suo)的(de)關鍵技(ji)術(shu)。由于鐵(tie)液凝固(gu)過(guo)程(cheng)中的(de)石墨析出產生石墨化(hua)膨脹作(zuo)用，良好的(de)石墨化(hua)會(hui)減(jian)少(shao)鐵(tie)液的(de)收縮(suo)傾向，因此，增(zeng)碳技(ji)術(shu)是(shi)好的(de)工藝。
由于加(jia)(jia)入增碳(tan)劑提高(gao)了鐵液的石墨(mo)化能力，因此，采用全廢鋼熔煉加(jia)(jia)增碳(tan)劑的工藝，鐵液的收縮傾(qing)向反而 小。這是 重要(yao)的一個觀念轉變，傳(chuan)統的觀念是認為多(duo)加(jia)(jia)廢鋼會zengda鐵液的收縮傾(qing)向，這樣我們 容易走(zou)入一個誤(wu)區，不(bu)愿意多(duo)用廢鋼，而喜歡多(duo)用一些生鐵。
多(duo)(duo)用生鐵(tie)的(de)(de)(de)缺(que)點是(shi)：生鐵(tie)中(zhong)有許多(duo)(duo)粗大(da)的(de)(de)(de)過共晶(jing)石(shi)(shi)墨(mo)，這種粗大(da)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)具有遺傳性(xing)，如果低(di)溫熔(rong)煉(lian)，粗大(da)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)難以xiaochu，粗大(da)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)從(cong)液態遺傳到了固態，使凝固過程(cheng)中(zhong)本來由(you)于石(shi)(shi)墨(mo)析出應該產生的(de)(de)(de)膨(peng)脹作用削弱(ruo)，因此使鐵(tie)液凝固過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)收縮傾向zengda，粗大(da)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)又然降低(di)了材料的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)。
(2)提高(gao)鑄鐵平板原鐵液(ye)的硅量，控制孕育
灰鑄鐵(tie)中的硅一部分是原鐵(tie)液中的硅，一部分是孕育帶(dai)入(ru)的硅。
許多人喜歡原(yuan)鐵(tie)(tie)(tie)液中的(de)(de)硅(gui)(gui)低(di)點，然后用(yong)很(hen)大的(de)(de)孕(yun)育(yu)量孕(yun)育(yu)，這(zhe)(zhe)(zhe)種做法(fa)(fa)并(bing)不(bu)科學(xue)(xue)：大量的(de)(de)孕(yun)育(yu)是(shi)不(bu)可取的(de)(de)，這(zhe)(zhe)(zhe)會zengda收(shou)縮(suo)(suo)傾向。孕(yun)育(yu)是(shi)為了增加(jia)結晶核心的(de)(de)數(shu)量，cujin石墨(mo)化(hua)(hua)，少量的(de)(de)孕(yun)育(yu)（0.2～0.4） 可以達到這(zhe)(zhe)(zhe)個目的(de)(de)。從工藝控(kong)制來說，孕(yun)育(yu)量應該相(xiang)應穩(wen)定，不(bu)能(neng)有過(guo)大的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。這(zhe)(zhe)(zhe) 要求(qiu)原(yuan)鐵(tie)(tie)(tie)液的(de)(de)硅(gui)(gui)量也(ye)要相(xiang)應穩(wen)定。提(ti)高原(yuan)鐵(tie)(tie)(tie)液的(de)(de)硅(gui)(gui)量，既(ji)可以減少白口和收(shou)縮(suo)(suo)傾向，又能(neng)發揮(hui)硅(gui)(gui)固(gu)(gu)溶(rong)強(qiang)化(hua)(hua)基(ji)體的(de)(de)作(zuo)用(yong)，性能(neng)反(fan)而不(bu)降低(di)。目前(qian)比較科學(xue)(xue)的(de)(de)做法(fa)(fa)是(shi)提(ti)高灰鑄鐵(tie)(tie)(tie)原(yuan)鐵(tie)(tie)(tie)液的(de)(de)含硅(gui)(gui)量，孕(yun)育(yu)量控(kong)制在0.3左(zuo)右，這(zhe)(zhe)(zhe)樣可以發揮(hui)硅(gui)(gui)的(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)，對提(ti)高強(qiang)度有利，也(ye)對減少鑄件(jian)收(shou)縮(suo)(suo)有利 。
（3）合金化的方法對(dui)鑄鐵平板鐵液收縮有(you)很大影響
合金(jin)化能(neng)youxiao提高(gao)鑄鐵(tie)的性(xing)能(neng)，我們常用(yong)的合金(jin)元素(su)是鉻、鉬、銅(tong)、錫、鎳。
鉻(ge)：鉻(ge)能youxiao地(di)提高(gao)灰鑄鐵的(de)性(xing)能，隨(sui)著(zhu)加入(ru)量(liang)的(de)增(zeng)加，性(xing)能會(hui)一直提高(gao)。鉻(ge)的(de)白口傾向(xiang)比較大，這是大家顧(gu)忌的(de)問題(ti)。加入(ru)量(liang)太大，會(hui)出現(xian)碳(tan)化物。至于(yu)鉻(ge)量(liang)的(de)上限如(ru)何(he)控制，不同(tong)的(de)加鉻(ge)工藝，上限有(you)所不同(tong)，如(ru)果(guo)鉻(ge)加入(ru)到原鐵液(ye)中，其上限不要超過0.35，提高(gao)原鐵液(ye)中的(de)鉻(ge)量(liang)會(hui)使鐵液(ye)白口傾向(xiang)和(he)收縮傾向(xiang)加大， 有(you)害。
另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)加(jia)(jia)鉻(ge)的(de)(de)工藝(yi)不是提(ti)高 原鐵液鉻(ge)是，而是將鉻(ge)加(jia)(jia)入到鐵液包中，用沖(chong)入法(fa)沖(chong)入，這種(zhong)(zhong)工藝(yi)會大大減少(shao)鐵液的(de)(de)白口和(he)收縮傾向，同前一(yi)種(zhong)(zhong)工藝(yi)相比(bi)，同樣的(de)(de)鉻(ge)量，白口和(he)收縮傾向會減少(shao)一(yi)半(ban)以(yi)上(shang)，這種(zhong)(zhong)加(jia)(jia)鉻(ge)方式，鉻(ge)的(de)(de)上(shang)限可以(yi)控制到0.45。
鉬：鉬的(de) 性與鉻(ge) 相似(si)，不再作具體描(miao)述。由(you)于鉬的(de)價格(ge)昂貴(gui)，加鉬會大(da)幅度增(zeng)加成本(ben)。因此，應(ying)盡可能少加鉬，多加一些鉻(ge)。
用沖入法加(jia)鉻(ge)、加(jia)鉬是減少合金化(hua)收縮的youxiao措施。
（4）鑄鐵平(ping)板（鑄鐵平(ping)臺）鐵液(ye)澆(jiao)注溫度(du)對收縮(suo)的影響
溫(wen)度(du)(du)(du)高(gao)鐵(tie)(tie)液收(shou)(shou)縮(suo)傾(qing)向大(da)，這(zhe)是(shi)(shi)(shi)大(da)家都(dou)有(you)的經驗(yan)。要控(kong)制(zhi)澆注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)在合(he)理的范圍內是(shi)(shi)(shi) 重要的，澆注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)如(ru)果(guo)(guo)高(gao)于(yu)工藝(yi)規定的合(he)理的溫(wen)度(du)(du)(du)20～30℃，收(shou)(shou)縮(suo)傾(qing)向 會(hui)大(da)幅增加。生(sheng)產中要注(zhu)(zhu)意這(zhe)樣一(yi)種現象，沒有(you)自(zi)動保溫(wen)功能(neng)的電爐(lu)，可(ke)能(neng)會(hui)使鐵(tie)(tie)液溫(wen)度(du)(du)(du)升高(gao)，一(yi)包鐵(tie)(tie)液的澆注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)會(hui)低一(yi)些，隨后(hou)溫(wen)度(du)(du)(du)會(hui)越來(lai)越高(gao)，如(ru)果(guo)(guo)不(bu)加以控(kong)制(zhi)， 有(you)可(ke)能(neng)產生(sheng)收(shou)(shou)縮(suo)廢(fei)品(pin)。生(sheng)產中一(yi)包鐵(tie)(tie)液要燙包，燙好的包再用，而且一(yi)包鐵(tie)(tie)液澆注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)要控(kong)制(zhi)在下限，不(bu)要在上限，防(fang)止(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)不(bu)斷(duan)升高(gao)。電爐(lu)熔煉控(kong)制(zhi)好澆注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)，是(shi)(shi)(shi)防(fang)止(zhi)鑄(zhu)件產生(sheng)收(shou)(shou)縮(suo)廢(fei)品(pin)的關鍵(jian)措施。
（5）鐵液氧(yang)化傾向不容(rong)忽略：氧(yang)化大，收縮大。
鐵(tie)(tie)液(ye)氧化(hua)(hua)傾向(xiang)大是 有害的，也會zengda收(shou)縮傾向(xiang)。為(wei)了降低鐵(tie)(tie)液(ye)氧化(hua)(hua)，沖(chong)天爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉 要(yao)實現(xian)快(kuai)速(su)熔(rong)(rong)煉。現(xian)在國外的電(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉技術可(ke)以(yi)做到(dao)加(jia)入的鐵(tie)(tie)料(liao)在幾分鐘內快(kuai)速(su)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，大大縮短了鐵(tie)(tie)料(liao)在高溫(wen)氧化(hua)(hua)階段(duan)的時(shi)間(jian)，氧化(hua)(hua)傾向(xiang)大幅降低，同時(shi)由于電(dian)爐(lu)(lu)增碳(tan)技術的應用，使鐵(tie)(tie)液(ye)的氧化(hua)(hua)進(jin)一步降低，所以(yi)電(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉也可(ke)以(yi)生產出低氧化(hua)(hua)、低收(shou)縮的鐵(tie)(tie)液(ye)。只要(yao)嚴格控(kong)制好澆注溫(wen)度，用電(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉生產復雜的缸體、缸蓋(gai)鑄件也很有優勢。
