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(dian)爐(lu)熔(rong)煉(lian)：增碳技(ji)術(shu)的(de)應用是解決鐵液(ye)收縮的(de)關鍵技(ji)術(shu)。由于鐵液(ye)凝固過程(cheng)中的(de)石(shi)(shi)墨(mo)析出產生石(shi)(shi)墨(mo)化(hua)膨脹作用，良(liang)好的(de)石(shi)(shi)墨(mo)化(hua)會減少鐵液(ye)的(de)收縮傾向，因此，增碳技(ji)術(shu)是好的(de)工藝。
由(you)于加入增碳(tan)(tan)劑(ji)提高了鐵液的石墨化能力(li)，因此(ci)，采用全廢(fei)鋼(gang)熔(rong)煉加增碳(tan)(tan)劑(ji)的工藝，鐵液的收(shou)縮傾(qing)向(xiang)反(fan)而 小。這是 重要的一(yi)個觀念轉變，傳統(tong)的觀念是認為(wei)多加廢(fei)鋼(gang)會zengda鐵液的收(shou)縮傾(qing)向(xiang)，這樣我們 容易走(zou)入一(yi)個誤(wu)區，不愿意多用廢(fei)鋼(gang)，而喜歡多用一(yi)些生鐵。
多用生鐵(tie)的(de)(de)缺(que)點(dian)是：生鐵(tie)中有許多粗(cu)大(da)的(de)(de)過共晶石墨，這種粗(cu)大(da)的(de)(de)石墨具有遺傳性，如果低溫熔煉，粗(cu)大(da)的(de)(de)石墨難以xiaochu，粗(cu)大(da)的(de)(de)石墨從(cong)液態(tai)遺傳到了(le)固態(tai)，使凝固過程(cheng)中本來由(you)于石墨析出應該產生的(de)(de)膨脹作用削(xue)弱，因此使鐵(tie)液凝固過程(cheng)中的(de)(de)收(shou)縮(suo)傾向zengda，粗(cu)大(da)的(de)(de)石墨又然降低了(le)材(cai)料的(de)(de)性能。
(2)提高鑄鐵(tie)平板原(yuan)鐵(tie)液的硅量，控制孕(yun)育
灰鑄鐵中的硅一部分是原鐵液(ye)中的硅，一部分是孕育帶(dai)入(ru)的硅。
許多人(ren)喜歡原鐵(tie)液中的(de)(de)硅(gui)低點，然后用(yong)很大(da)的(de)(de)孕育(yu)量(liang)孕育(yu)，這(zhe)種做法(fa)并不科學(xue)：大(da)量(liang)的(de)(de)孕育(yu)是(shi)不可(ke)取(qu)的(de)(de)，這(zhe)會zengda收縮(suo)傾向(xiang)(xiang)。孕育(yu)是(shi)為了增加結(jie)晶核(he)心的(de)(de)數量(liang)，cujin石墨化，少(shao)量(liang)的(de)(de)孕育(yu)（0.2～0.4） 可(ke)以(yi)達到(dao)這(zhe)個目的(de)(de)。從工藝控制(zhi)(zhi)來說，孕育(yu)量(liang)應(ying)該相應(ying)穩定，不能(neng)有(you)過大(da)的(de)(de)變化。這(zhe) 要求原鐵(tie)液的(de)(de)硅(gui)量(liang)也要相應(ying)穩定。提高原鐵(tie)液的(de)(de)硅(gui)量(liang)，既可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)白(bai)口和收縮(suo)傾向(xiang)(xiang)，又能(neng)發揮(hui)硅(gui)固溶強化基體的(de)(de)作用(yong)，性能(neng)反而不降低。目前比較科學(xue)的(de)(de)做法(fa)是(shi)提高灰鑄鐵(tie)原鐵(tie)液的(de)(de)含(han)硅(gui)量(liang)，孕育(yu)量(liang)控制(zhi)(zhi)在0.3左右，這(zhe)樣可(ke)以(yi)發揮(hui)硅(gui)的(de)(de)固溶強化作用(yong)，對(dui)提高強度有(you)利，也對(dui)減(jian)少(shao)鑄件收縮(suo)有(you)利 。
（3）合(he)金(jin)化(hua)的方法對鑄(zhu)鐵平板鐵液收縮(suo)有很大影響
合(he)金化(hua)能(neng)youxiao提高鑄鐵的性能(neng)，我們常用的合(he)金元素是鉻(ge)、鉬、銅、錫、鎳。
鉻(ge)：鉻(ge)能(neng)youxiao地(di)提(ti)高灰鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，隨著加(jia)入量(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)，性(xing)能(neng)會(hui)(hui)一直提(ti)高。鉻(ge)的(de)(de)(de)白口(kou)傾向比較(jiao)大，這是大家顧忌的(de)(de)(de)問題。加(jia)入量(liang)太大，會(hui)(hui)出現碳化物。至于鉻(ge)量(liang)的(de)(de)(de)上限如何(he)控制(zhi)，不同的(de)(de)(de)加(jia)鉻(ge)工藝，上限有(you)所不同，如果(guo)鉻(ge)加(jia)入到(dao)原(yuan)鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)中，其上限不要超過0.35，提(ti)高原(yuan)鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)中的(de)(de)(de)鉻(ge)量(liang)會(hui)(hui)使鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)白口(kou)傾向和收縮(suo)傾向加(jia)大， 有(you)害。
另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)加鉻的工(gong)藝不(bu)是提高 原鐵液(ye)鉻是，而是將鉻加入(ru)到鐵液(ye)包中，用沖(chong)入(ru)法(fa)沖(chong)入(ru)，這(zhe)種(zhong)(zhong)工(gong)藝會(hui)大(da)大(da)減(jian)少鐵液(ye)的白口和收縮(suo)傾(qing)向(xiang)，同前(qian)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)工(gong)藝相(xiang)比，同樣(yang)的鉻量，白口和收縮(suo)傾(qing)向(xiang)會(hui)減(jian)少一(yi)(yi)半以上，這(zhe)種(zhong)(zhong)加鉻方式，鉻的上限可(ke)以控制到0.45。
鉬(mu)：鉬(mu)的 性與鉻(ge)(ge) 相似(si)，不(bu)再作具(ju)體描(miao)述。由(you)于鉬(mu)的價格昂貴，加(jia)鉬(mu)會(hui)大幅度增加(jia)成本(ben)。因此，應盡可能少(shao)加(jia)鉬(mu)，多加(jia)一些鉻(ge)(ge)。
用沖入(ru)法加鉻、加鉬是減少合金化(hua)收縮的youxiao措施。
（4）鑄(zhu)鐵平板（鑄(zhu)鐵平臺）鐵液澆注溫(wen)度對收縮的影響
溫(wen)度(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)鐵(tie)液(ye)收(shou)縮(suo)傾向大，這是(shi)(shi)大家都(dou)有(you)的(de)經驗。要(yao)(yao)控(kong)(kong)制澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)在合理的(de)范圍內是(shi)(shi) 重要(yao)(yao)的(de)，澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)如果高(gao)(gao)于工藝規定的(de)合理的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)20～30℃，收(shou)縮(suo)傾向 會(hui)大幅增加。生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)要(yao)(yao)注(zhu)(zhu)意(yi)這樣(yang)一(yi)(yi)種現象，沒有(you)自動保(bao)溫(wen)功能(neng)(neng)(neng)的(de)電爐，可能(neng)(neng)(neng)會(hui)使(shi)鐵(tie)液(ye)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)(gao)，一(yi)(yi)包鐵(tie)液(ye)的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)會(hui)低(di)一(yi)(yi)些，隨后溫(wen)度(du)(du)(du)(du)會(hui)越來越高(gao)(gao)，如果不(bu)加以(yi)控(kong)(kong)制， 有(you)可能(neng)(neng)(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)收(shou)縮(suo)廢品(pin)。生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)一(yi)(yi)包鐵(tie)液(ye)要(yao)(yao)燙(tang)包，燙(tang)好(hao)(hao)的(de)包再用，而且一(yi)(yi)包鐵(tie)液(ye)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)要(yao)(yao)控(kong)(kong)制在下限(xian)，不(bu)要(yao)(yao)在上限(xian)，防止溫(wen)度(du)(du)(du)(du)不(bu)斷升(sheng)高(gao)(gao)。電爐熔煉控(kong)(kong)制好(hao)(hao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，是(shi)(shi)防止鑄件產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)收(shou)縮(suo)廢品(pin)的(de)關鍵(jian)措施。
（5）鐵(tie)液氧化傾向不容忽(hu)略(lve)：氧化大，收縮(suo)大。
鐵液(ye)氧(yang)化(hua)傾向(xiang)(xiang)大(da)是 有害的(de)(de)(de)，也會zengda收縮傾向(xiang)(xiang)。為了降(jiang)低鐵液(ye)氧(yang)化(hua)，沖天爐熔(rong)煉 要實現(xian)快速(su)熔(rong)煉。現(xian)在國外的(de)(de)(de)電(dian)爐熔(rong)煉技術(shu)可以做到(dao)加入(ru)的(de)(de)(de)鐵料在幾分(fen)鐘(zhong)內(nei)快速(su)熔(rong)化(hua)，大(da)大(da)縮短了鐵料在高溫(wen)氧(yang)化(hua)階段的(de)(de)(de)時(shi)間，氧(yang)化(hua)傾向(xiang)(xiang)大(da)幅降(jiang)低，同(tong)時(shi)由于(yu)電(dian)爐增碳技術(shu)的(de)(de)(de)應用(yong)，使鐵液(ye)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)進一步降(jiang)低，所(suo)以電(dian)爐熔(rong)煉也可以生產(chan)出低氧(yang)化(hua)、低收縮的(de)(de)(de)鐵液(ye)。只要嚴格控制好澆注溫(wen)度，用(yong)電(dian)爐熔(rong)煉生產(chan)復雜的(de)(de)(de)缸(gang)體、缸(gang)蓋鑄件也很有優勢。
