球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如何選(xuan)擇鑄鐵(tie)平板(ban)球化(hua)劑
球化(hua)劑(ji)(ji)和孕育劑(ji)(ji)是球化(hua)處理過程中重要的(de)材(cai)料，除了質量(liang)穩定外，選擇合適(shi)的(de)球化(hua)劑(ji)(ji)還需(xu)要考(kao)慮(lv)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong)因素。
球(qiu)化(hua)處理(li)溫度：如果球(qiu)化(hua)處理(li)溫度>1480℃，球(qiu)化(hua)反應會比較(jiao)(jiao)劇烈，進而造成較(jiao)(jiao)低的(de)鎂(mei)吸收率。為(wei)了(le)使(shi)球(qiu)化(hua)反應平(ping)穩，則可(ke)(ke)選(xuan)擇鈣含量相對較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)。如果球(qiu)化(hua)溫度<1480℃，則可(ke)(ke)以使(shi)用鈣含量相對低一(yi)點的(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)。
處(chu)理(li)(li)包尺寸：如(ru)果處(chu)理(li)(li)包的高(gao)(gao)徑(jing)(jing)比(bi)為(wei)1:1，則由于鎂(mei)蒸汽的散失會導致鎂(mei)吸(xi)收(shou)率的降低，建議使用鈣含量較(jiao)高(gao)(gao)的球化劑。如(ru)果處(chu)理(li)(li)包的高(gao)(gao)徑(jing)(jing)比(bi)為(wei)2:1，則球化反(fan)應會比(bi)較(jiao)平穩，鎂(mei)蒸氣會擴散到鐵液(ye)中，鎂(mei)吸(xi)收(shou)率得到提高(gao)(gao)。
球(qiu)化(hua)處(chu)理工藝(yi)：如果不使用(yong)蓋(gai)包法，那(nei)么(me)球(qiu)化(hua)反應產生的(de)煙霧 會進入(ru)到大氣中，并且會產生刺眼的(de)白光。為(wei)了使球(qiu)化(hua)反應平穩，可以采用(yong)低鎂高鈣的(de)球(qiu)化(hua)劑。如果使用(yong)蓋(gai)包法工藝(yi)，鐵液不會飛濺，并且產生的(de)煙霧較少，可使用(yong)高鎂低鈣的(de)球(qiu)化(hua)劑，以減少加入(ru)量，降低球(qiu)化(hua)成本。
處(chu)理(li)重量(liang)：如(ru)果(guo)處(chu)理(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重量(liang)小于(yu)500kg，那么(me)可(ke)(ke)使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度較小的(de)球化(hua)劑(ji)，推薦使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度12mm以下的(de)球化(hua)劑(ji)。如(ru)果(guo)處(chu)理(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重量(liang)在500~1000kg，可(ke)(ke)使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度較大(da)的(de)球化(hua)劑(ji)，如(ru)粒(li)度為3~25mm的(de)球化(hua)劑(ji)。如(ru)果(guo)處(chu)理(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重量(liang)大(da)于(yu)1000kg，則可(ke)(ke)以使(shi)(shi)用(yong)4~32mm的(de)球化(hua)劑(ji)。
硅含(han)量(liang)：如果(guo)鑄造產(chan)品的(de)(de)工藝出品率(lv)較低(di)(di)或者廢品率(lv)較高，想通過多加(jia)回爐(lu)料(liao)和廢鋼(gang)的(de)(de)方式進行(xing)熔煉，而終鑄件對鐵水的(de)(de)硅含(han)量(liang)有嚴格要求。在孕育量(liang)沒法進一步降低(di)(di)的(de)(de)前提下(xia)，可(ke)(ke)使(shi)用低(di)(di)硅球化(hua)劑進行(xing)處理，這樣(yang)可(ke)(ke)使(shi)回爐(lu)料(liao)多加(jia)8~15，可(ke)(ke)降低(di)(di)鑄造廠的(de)(de)生產(chan)費用。
鑄鐵平板(ban)原(yuan)鐵液硫(liu)(liu)含(han)量(liang)：如(ru)果原(yuan)鐵液硫(liu)(liu)含(han)量(liang)較高(gao)，如(ru)果不(bu)進行脫(tuo)硫(liu)(liu)處理(li)，則(ze)需(xu)要高(gao)鎂高(gao)稀土的(de)球化(hua)劑(ji)，并(bing)且加(jia)入量(liang)會(hui)較高(gao)，如(ru)果原(yuan)鐵液的(de)硫(liu)(liu)含(han)量(liang)較低(di)，則(ze)可以使用低(di)鎂低(di)稀土的(de)球化(hua)劑(ji)，且加(jia)入量(liang)會(hui)較低(di)，低(di)鎂低(di)稀土的(de)球化(hua)劑(ji)成(cheng)本也會(hui)比(bi)較便(bian)宜。
不同(tong)的球化(hua)方式
目(mu)前常用的球化方式有以(yi)下幾種：包(bao)內處理(li)法(fa)(fa)（包(bao)括直沖法(fa)(fa)，三明治法(fa)(fa)和蓋包(bao)法(fa)(fa)）、型(xing)內球化法(fa)(fa)、流淌法(fa)(fa)、純鎂處理(li)工藝（包(bao)括轉包(bao)法(fa)(fa)和包(bao)芯線法(fa)(fa)）。現 這(zhe)幾種球化方式的優缺點簡(jian)單介紹以(yi)下。
包(bao)內(nei)(nei)處理法(fa)：這(zhe)是(shi)常見的球化(hua)工藝，應用(yong)范圍廣，小到幾(ji)公斤的汽車件，大到幾(ji)十噸的風電件都可以使用(yong)這(zhe)種工藝。以蓋包(bao)法(fa)的鎂吸(xi)收率高，其次(ci)是(shi)三明(ming)治法(fa)。缺(que)點是(shi)目前(qian)自動化(hua)程(cheng)度不(bu)高，國內(nei)(nei)已有(you)一些設(she)備廠在研發(fa)自動加料(liao)系統。
型(xing)內球化法(fa)：現(xian)在使用這種(zhong)工藝的(de)鑄(zhu)造廠不是很多(duo)，因為這種(zhong)工藝的(de)缺點比較明顯，球化處理產(chan)生(sheng)的(de)渣子(zi)有時會(hui)進入型(xing)腔，造成夾(jia)渣缺陷而產(chan)生(sheng)廢品。另外，這種(zhong)球化工藝對鐵液溫(wen)度(du)及(ji)鐵液流(liu)速要求較高，否則(ze)會(hui)球化不均(jun)勻。
流淌法：顧名思義，流淌法是(shi)鐵液(ye)流過裝(zhuang)有球化劑(ji)的球化室(shi)而(er)進行(xing)球化，目前(qian)這(zhe)種工藝用的并不是(shi)太(tai)多。優點(dian)是(shi)自動(dong)化程度相對(dui)高一些；缺點(dian)是(shi)對(dui)鐵液(ye)溫度和鐵液(ye)流速(su)要求較嚴(yan)。
純(chun)鎂球(qiu)(qiu)化(hua)工(gong)藝：有時也叫高鎂球(qiu)(qiu)化(hua)工(gong)藝，目前主(zhu)要有兩(liang)種(zhong)形式，轉包法和(he)(he)包芯線法。這種(zhong)方(fang)法的優點(dian)是自動化(hua)程度較高，也有利于環保；缺點(dian)是鎂吸收率(lv)偏低，產生的煙(yan)霧和(he)(he)渣(zha)子較多(duo)。
生產球墨鑄鐵平板的注意事(shi)項(xiang)
現在(zai)簡要(yao)總結一下生(sheng)產球鐵的注意事(shi)項(xiang)。
（1）原(yuan)鐵液的(de)(de)(de)硫(liu)含(han)量(liang)及其(qi)他微量(liang)元素不要(yao)太高。如果原(yuan)鐵液硫(liu)含(han)量(liang)和其(qi)他微量(liang)元素含(han)量(liang)太高，則需要(yao)較(jiao)(jiao)多的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)加(jia)入量(liang)或者稀土(tu)(tu)含(han)量(liang)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)，這樣球(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)成本 會增加(jia)，另外過多的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)會造成 多的(de)(de)(de)渣子，不利于鑄(zhu)(zhu)件質量(liang)的(de)(de)(de)穩定。稀土(tu)(tu)含(han)量(liang)太多，則會在大(da)斷面的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件上易產生碎塊狀石(shi)墨。
（2）球(qiu)(qiu)化(hua)處(chu)理(li)的穩定性。球(qiu)(qiu)化(hua)處(chu)理(li)工序是球(qiu)(qiu)墨鑄(zhu)鐵生產(chan)過程中的關鍵工序，只(zhi)有球(qiu)(qiu)化(hua)處(chu)理(li)工序穩定了，鑄(zhu)件(jian)的質(zhi)量才(cai)能(neng)穩定。針(zhen)對不同的產(chan)品(pin)，不同的原鐵液硫含量，該加入多少(shao)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)、孕(yun)育劑(ji)等，都要(yao)寫入作業指導書并且嚴格(ge)執(zhi)行(xing)。
（3）避免(mian)較長(chang)(chang)的等待(dai)時間。球化孕育處(chu)理(li)后，應立即進行澆注。因為隨著時間的延(yan)長(chang)(chang)，殘(can)留(liu)鎂會(hui)(hui)燒損并且孕育效果會(hui)(hui)衰退。
（4）避免過高(gao)(gao)的(de)(de)殘(can)留(liu)(liu)鎂含(han)量。較高(gao)(gao)的(de)(de)殘(can)留(liu)(liu)鎂含(han)量會(hui)zengda鑄(zhu)件的(de)(de)縮松傾向(xiang)，對于(yu)一般球墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘(can)留(liu)(liu)鎂含(han)量（質量分數）應(ying)控制(zhi)(zhi)在(zai)0.035~0.045，對于(yu)高(gao)(gao)鎳球墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘(can)留(liu)(liu)鎂含(han)量應(ying)控制(zhi)(zhi)在(zai)0.06~0.07。
（5）對(dui)要求較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)使用較(jiao)好的(de)(de)孕(yun)育(yu)(yu)劑。對(dui)要求較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)風電件(jian)、高(gao)(gao)(gao)鐵(tie)件(jian)等，則應選擇(ze)孕(yun)育(yu)(yu)效(xiao)果較(jiao)強的(de)(de)隨(sui)流孕(yun)育(yu)(yu)劑（如(ru)具有(you)zhuanli的(de)(de)Ultraseed/Ce）。其 點是能 增加石墨(mo)球(qiu)數，且石墨(mo)球(qiu)形圓(yuan)整。
