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：增碳技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)應用是解決(jue)鐵液(ye)收縮(suo)的(de)(de)關(guan)鍵技(ji)(ji)術(shu)。由于鐵液(ye)凝固(gu)過程中的(de)(de)石墨(mo)(mo)析(xi)出產生石墨(mo)(mo)化膨脹作(zuo)用，良(liang)好的(de)(de)石墨(mo)(mo)化會減少(shao)鐵液(ye)的(de)(de)收縮(suo)傾向，因此，增碳技(ji)(ji)術(shu)是好的(de)(de)工藝。
由于(yu)加入增碳(tan)劑提高了(le)鐵液的石墨化能力(li)，因(yin)此，采用全廢(fei)鋼(gang)熔煉加增碳(tan)劑的工藝，鐵液的收縮傾(qing)向(xiang)反而 小。這是 重(zhong)要的一(yi)個觀念轉變，傳統的觀念是認為多(duo)加廢(fei)鋼(gang)會(hui)zengda鐵液的收縮傾(qing)向(xiang)，這樣我們 容易走入一(yi)個誤區，不愿(yuan)意(yi)多(duo)用廢(fei)鋼(gang)，而喜(xi)歡多(duo)用一(yi)些生鐵。
多用(yong)生(sheng)鐵(tie)的(de)(de)缺點(dian)是：生(sheng)鐵(tie)中有許多粗(cu)(cu)大的(de)(de)過(guo)共晶(jing)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)，這(zhe)種粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)具有遺傳性，如果低溫熔煉，粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)難(nan)以xiaochu，粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)從液態遺傳到了固態，使凝(ning)固過(guo)程中本來(lai)由于石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)析出應(ying)該(gai)產(chan)生(sheng)的(de)(de)膨脹作用(yong)削弱，因此使鐵(tie)液凝(ning)固過(guo)程中的(de)(de)收縮傾向zengda，粗(cu)(cu)大的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)又然降低了材料的(de)(de)性能(neng)。
(2)提高鑄鐵(tie)平板(ban)原(yuan)鐵(tie)液的(de)硅量，控制(zhi)孕育
灰鑄(zhu)鐵中(zhong)的硅(gui)一部分是原鐵液中(zhong)的硅(gui)，一部分是孕育帶入的硅(gui)。
許(xu)多(duo)人喜歡原鐵(tie)液(ye)中的(de)(de)(de)硅低點，然(ran)后用很大(da)的(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)量(liang)孕(yun)育(yu)，這(zhe)種做法并不科(ke)學(xue)：大(da)量(liang)的(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)是不可取的(de)(de)(de)，這(zhe)會zengda收縮(suo)傾(qing)(qing)向(xiang)。孕(yun)育(yu)是為了(le)增(zeng)加結晶(jing)核心的(de)(de)(de)數(shu)量(liang)，cujin石墨化，少量(liang)的(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)（0.2～0.4） 可以(yi)(yi)達到這(zhe)個目的(de)(de)(de)。從(cong)工藝控制來說，孕(yun)育(yu)量(liang)應該相(xiang)應穩定，不能(neng)有過大(da)的(de)(de)(de)變化。這(zhe) 要求原鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)硅量(liang)也(ye)要相(xiang)應穩定。提高(gao)原鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)硅量(liang)，既可以(yi)(yi)減少白口和(he)收縮(suo)傾(qing)(qing)向(xiang)，又能(neng)發(fa)揮硅固(gu)溶強(qiang)化基體的(de)(de)(de)作用，性能(neng)反(fan)而不降低。目前比(bi)較(jiao)科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)做法是提高(gao)灰鑄鐵(tie)原鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)含(han)硅量(liang)，孕(yun)育(yu)量(liang)控制在0.3左右，這(zhe)樣可以(yi)(yi)發(fa)揮硅的(de)(de)(de)固(gu)溶強(qiang)化作用，對(dui)提高(gao)強(qiang)度有利，也(ye)對(dui)減少鑄件收縮(suo)有利 。
（3）合(he)金化的方(fang)法對鑄鐵平板(ban)鐵液收(shou)縮有很大影響
合金化能(neng)youxiao提高(gao)鑄鐵的性能(neng)，我們常(chang)用的合金元素(su)是鉻、鉬、銅、錫、鎳。
鉻(ge)：鉻(ge)能youxiao地提高(gao)(gao)灰鑄鐵的(de)(de)性能，隨(sui)著加(jia)(jia)入量的(de)(de)增加(jia)(jia)，性能會一(yi)直提高(gao)(gao)。鉻(ge)的(de)(de)白(bai)口(kou)傾向(xiang)(xiang)比較大，這(zhe)是大家顧忌的(de)(de)問(wen)題。加(jia)(jia)入量太(tai)大，會出(chu)現(xian)碳(tan)化(hua)物。至于鉻(ge)量的(de)(de)上(shang)限如(ru)何控制，不同(tong)的(de)(de)加(jia)(jia)鉻(ge)工藝，上(shang)限有(you)所不同(tong)，如(ru)果鉻(ge)加(jia)(jia)入到原(yuan)鐵液(ye)中(zhong)，其(qi)上(shang)限不要超過0.35，提高(gao)(gao)原(yuan)鐵液(ye)中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)量會使鐵液(ye)白(bai)口(kou)傾向(xiang)(xiang)和收縮傾向(xiang)(xiang)加(jia)(jia)大， 有(you)害。
另一種(zhong)(zhong)加鉻的(de)工(gong)藝(yi)不是(shi)提(ti)高(gao) 原鐵液鉻是(shi)，而(er)是(shi)將鉻加入(ru)(ru)到(dao)鐵液包(bao)中，用沖入(ru)(ru)法沖入(ru)(ru)，這種(zhong)(zhong)工(gong)藝(yi)會大大減少(shao)鐵液的(de)白口和收縮傾向(xiang)(xiang)，同前(qian)一種(zhong)(zhong)工(gong)藝(yi)相比，同樣的(de)鉻量，白口和收縮傾向(xiang)(xiang)會減少(shao)一半以上(shang)，這種(zhong)(zhong)加鉻方式，鉻的(de)上(shang)限可以控制(zhi)到(dao)0.45。
鉬(mu)(mu)(mu)：鉬(mu)(mu)(mu)的 性與鉻 相似，不(bu)再(zai)作具體描(miao)述(shu)。由于(yu)鉬(mu)(mu)(mu)的價格昂貴，加鉬(mu)(mu)(mu)會大(da)幅(fu)度增加成本。因此，應(ying)盡(jin)可能少加鉬(mu)(mu)(mu)，多加一些鉻。
用(yong)沖入法加鉻、加鉬是減少合金化收(shou)縮(suo)的youxiao措施(shi)。
（4）鑄鐵(tie)(tie)平(ping)板(ban)（鑄鐵(tie)(tie)平(ping)臺(tai)）鐵(tie)(tie)液澆注溫度對收(shou)縮(suo)的影響
溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高鐵液(ye)收縮(suo)傾向大，這(zhe)是大家都有(you)的(de)(de)(de)經驗。要控(kong)制澆注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)在(zai)合理(li)的(de)(de)(de)范圍內是 重要的(de)(de)(de)，澆注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)如果高于工藝規(gui)定的(de)(de)(de)合理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)20～30℃，收縮(suo)傾向 會(hui)大幅增加(jia)。生產(chan)中要注意這(zhe)樣一(yi)(yi)(yi)種現象，沒有(you)自動保溫(wen)(wen)(wen)功能(neng)的(de)(de)(de)電(dian)爐，可(ke)能(neng)會(hui)使鐵液(ye)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)升(sheng)高，一(yi)(yi)(yi)包鐵液(ye)的(de)(de)(de)澆注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)會(hui)低(di)一(yi)(yi)(yi)些，隨后溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)會(hui)越來(lai)越高，如果不加(jia)以控(kong)制， 有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生收縮(suo)廢品。生產(chan)中一(yi)(yi)(yi)包鐵液(ye)要燙(tang)包，燙(tang)好的(de)(de)(de)包再用(yong)，而且一(yi)(yi)(yi)包鐵液(ye)澆注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)要控(kong)制在(zai)下(xia)限，不要在(zai)上(shang)限，防止溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)不斷升(sheng)高。電(dian)爐熔(rong)煉控(kong)制好澆注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，是防止鑄件產(chan)生收縮(suo)廢品的(de)(de)(de)關(guan)鍵措施(shi)。
（5）鐵(tie)液氧化傾向不容忽略：氧化大，收縮大。
鐵(tie)(tie)液(ye)氧(yang)化(hua)(hua)傾(qing)向(xiang)大是 有害的(de)(de)，也(ye)(ye)會zengda收縮(suo)傾(qing)向(xiang)。為了降(jiang)低(di)鐵(tie)(tie)液(ye)氧(yang)化(hua)(hua)，沖天爐(lu)(lu)熔(rong)煉 要(yao)實(shi)現快(kuai)速熔(rong)煉。現在國(guo)外的(de)(de)電爐(lu)(lu)熔(rong)煉技術可以(yi)做到加入的(de)(de)鐵(tie)(tie)料在幾分鐘內快(kuai)速熔(rong)化(hua)(hua)，大大縮(suo)短(duan)了鐵(tie)(tie)料在高溫(wen)氧(yang)化(hua)(hua)階段的(de)(de)時間，氧(yang)化(hua)(hua)傾(qing)向(xiang)大幅(fu)降(jiang)低(di)，同(tong)時由于電爐(lu)(lu)增碳技術的(de)(de)應(ying)用(yong)，使鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)進一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)，所以(yi)電爐(lu)(lu)熔(rong)煉也(ye)(ye)可以(yi)生(sheng)產出低(di)氧(yang)化(hua)(hua)、低(di)收縮(suo)的(de)(de)鐵(tie)(tie)液(ye)。只要(yao)嚴格控制好(hao)澆(jiao)注溫(wen)度，用(yong)電爐(lu)(lu)熔(rong)煉生(sheng)產復雜的(de)(de)缸體、缸蓋鑄(zhu)件也(ye)(ye)很有優(you)勢(shi)。
