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(he)選(xuan)擇鑄(zhu)鐵平板球(qiu)化劑
球(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)和孕育劑(ji)是球(qiu)化(hua)(hua)處理過程中重要(yao)的材料，除了(le)質量穩定外，選擇合適的球(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)還需要(yao)考慮以下幾(ji)種因素。
球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)處理溫度：如果(guo)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)處理溫度>1480℃，球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)反應會比較(jiao)(jiao)劇烈，進(jin)而造(zao)成(cheng)較(jiao)(jiao)低的鎂吸收率。為了使(shi)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)反應平穩，則(ze)可選擇鈣含量(liang)(liang)相對(dui)較(jiao)(jiao)高的球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)。如果(guo)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)溫度<1480℃，則(ze)可以(yi)使(shi)用(yong)鈣含量(liang)(liang)相對(dui)低一點的球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)。
處(chu)理包尺寸：如(ru)果處(chu)理包的高(gao)徑比(bi)為1:1，則(ze)由于鎂(mei)蒸(zheng)汽的散(san)失會(hui)導致鎂(mei)吸收(shou)率的降(jiang)低，建(jian)議使用(yong)鈣含量較(jiao)高(gao)的球(qiu)化(hua)劑(ji)。如(ru)果處(chu)理包的高(gao)徑比(bi)為2:1，則(ze)球(qiu)化(hua)反應會(hui)比(bi)較(jiao)平穩，鎂(mei)蒸(zheng)氣會(hui)擴散(san)到(dao)鐵液中，鎂(mei)吸收(shou)率得到(dao)提高(gao)。
球(qiu)化處(chu)理工藝：如(ru)果不(bu)使用(yong)蓋包法(fa)(fa)，那么(me)球(qiu)化反應(ying)(ying)產生的煙霧 會進入到(dao)大氣中，并且會產生刺(ci)眼的白光。為(wei)了使球(qiu)化反應(ying)(ying)平穩，可以采用(yong)低鎂高(gao)鈣的球(qiu)化劑。如(ru)果使用(yong)蓋包法(fa)(fa)工藝，鐵(tie)液不(bu)會飛濺，并且產生的煙霧較少，可使用(yong)高(gao)鎂低鈣的球(qiu)化劑，以減少加入量，降低球(qiu)化成本。
處(chu)理(li)重(zhong)量(liang)：如(ru)(ru)果處(chu)理(li)鐵液的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)小(xiao)于(yu)500kg，那(nei)么可(ke)使(shi)用(yong)粒度較小(xiao)的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑，推薦使(shi)用(yong)粒度12mm以下(xia)的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑。如(ru)(ru)果處(chu)理(li)鐵液的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)在500~1000kg，可(ke)使(shi)用(yong)粒度較大的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑，如(ru)(ru)粒度為(wei)3~25mm的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑。如(ru)(ru)果處(chu)理(li)鐵液的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)大于(yu)1000kg，則可(ke)以使(shi)用(yong)4~32mm的(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑。
硅(gui)含(han)量(liang)(liang)：如果鑄(zhu)造產品的工藝出品率較(jiao)低(di)或者(zhe)廢(fei)品率較(jiao)高，想通(tong)過多加回(hui)爐(lu)料和廢(fei)鋼(gang)的方式進(jin)行熔煉，而終鑄(zhu)件對鐵水的硅(gui)含(han)量(liang)(liang)有(you)嚴(yan)格(ge)要求(qiu)。在孕育量(liang)(liang)沒法進(jin)一(yi)步降低(di)的前提下，可(ke)使用(yong)低(di)硅(gui)球(qiu)化劑進(jin)行處理，這(zhe)樣可(ke)使回(hui)爐(lu)料多加8~15，可(ke)降低(di)鑄(zhu)造廠的生(sheng)產費(fei)用(yong)。
鑄(zhu)鐵平板原鐵液(ye)硫(liu)含(han)量：如(ru)果(guo)原鐵液(ye)硫(liu)含(han)量較(jiao)高(gao)，如(ru)果(guo)不進行脫硫(liu)處理，則(ze)(ze)需要高(gao)鎂高(gao)稀(xi)土的(de)球化(hua)(hua)劑，并且加入(ru)量會(hui)(hui)較(jiao)高(gao)，如(ru)果(guo)原鐵液(ye)的(de)硫(liu)含(han)量較(jiao)低(di)(di)(di)，則(ze)(ze)可以使用低(di)(di)(di)鎂低(di)(di)(di)稀(xi)土的(de)球化(hua)(hua)劑，且加入(ru)量會(hui)(hui)較(jiao)低(di)(di)(di)，低(di)(di)(di)鎂低(di)(di)(di)稀(xi)土的(de)球化(hua)(hua)劑成本也會(hui)(hui)比較(jiao)便宜。
不同的球(qiu)化方式
目(mu)前常用的球(qiu)化(hua)方式有以(yi)下幾種：包(bao)(bao)內處(chu)理法(fa)(fa)(fa)(fa)（包(bao)(bao)括直沖法(fa)(fa)(fa)(fa)，三明治法(fa)(fa)(fa)(fa)和蓋包(bao)(bao)法(fa)(fa)(fa)(fa)）、型內球(qiu)化(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、流淌法(fa)(fa)(fa)(fa)、純鎂處(chu)理工藝（包(bao)(bao)括轉包(bao)(bao)法(fa)(fa)(fa)(fa)和包(bao)(bao)芯線法(fa)(fa)(fa)(fa)）。現 這幾種球(qiu)化(hua)方式的優缺點簡單介紹以(yi)下。
包內處理法：這是(shi)常見的球(qiu)化(hua)工藝(yi)，應(ying)用(yong)范圍廣，小到幾公(gong)斤的汽車件，大到幾十噸的風(feng)電件都可(ke)以使用(yong)這種(zhong)工藝(yi)。以蓋包法的鎂吸收率高，其次是(shi)三明治法。缺點是(shi)目(mu)前自動化(hua)程度(du)不高，國內已有(you)一(yi)些設備廠在研發自動加料系統。
型內(nei)球化法：現(xian)在使用這(zhe)種(zhong)工藝(yi)的鑄造廠不是很多(duo)，因為這(zhe)種(zhong)工藝(yi)的缺點比較(jiao)明顯(xian)，球化處理(li)產生(sheng)的渣子(zi)有(you)時(shi)會進入型腔，造成夾(jia)渣缺陷而產生(sheng)廢品(pin)。另外，這(zhe)種(zhong)球化工藝(yi)對(dui)鐵液溫度及鐵液流速要求較(jiao)高，否(fou)則會球化不均勻(yun)。
流(liu)淌法：顧名(ming)思義，流(liu)淌法是(shi)(shi)鐵液(ye)流(liu)過裝有球(qiu)化(hua)劑的(de)球(qiu)化(hua)室而(er)進行球(qiu)化(hua)，目前(qian)這種工藝用的(de)并(bing)不是(shi)(shi)太(tai)多。優點(dian)是(shi)(shi)自動化(hua)程度相對(dui)高一(yi)些；缺點(dian)是(shi)(shi)對(dui)鐵液(ye)溫度和鐵液(ye)流(liu)速要求(qiu)較嚴。
純鎂(mei)球化(hua)(hua)工(gong)藝：有(you)時也叫高鎂(mei)球化(hua)(hua)工(gong)藝，目前主要有(you)兩(liang)種形式，轉包(bao)法(fa)和(he)包(bao)芯線法(fa)。這(zhe)種方法(fa)的優點(dian)是自動化(hua)(hua)程度較高，也有(you)利于環保(bao)；缺點(dian)是鎂(mei)吸收率偏低，產生的煙(yan)霧和(he)渣子(zi)較多。
生產球墨鑄鐵平(ping)板的注(zhu)意(yi)事項(xiang)
現在簡要總結一下生(sheng)產球鐵的注意事(shi)項(xiang)。
（1）原鐵液的(de)硫含(han)(han)(han)量(liang)及其(qi)他微量(liang)元素不要太(tai)高。如果原鐵液硫含(han)(han)(han)量(liang)和其(qi)他微量(liang)元素含(han)(han)(han)量(liang)太(tai)高，則需要較多的(de)球(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)加入量(liang)或(huo)者稀土(tu)含(han)(han)(han)量(liang)較高的(de)球(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)，這樣球(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)成(cheng)本 會增加，另(ling)外過多的(de)球(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)會造成(cheng) 多的(de)渣子，不利于鑄件質量(liang)的(de)穩定。稀土(tu)含(han)(han)(han)量(liang)太(tai)多，則會在大斷面的(de)鑄件上易(yi)產生碎(sui)塊狀石墨。
（2）球(qiu)(qiu)化處(chu)理(li)的穩(wen)定性(xing)。球(qiu)(qiu)化處(chu)理(li)工序(xu)是球(qiu)(qiu)墨鑄(zhu)鐵生產過(guo)程(cheng)中的關鍵工序(xu)，只有(you)球(qiu)(qiu)化處(chu)理(li)工序(xu)穩(wen)定了(le)，鑄(zhu)件的質量(liang)才(cai)能穩(wen)定。針對不(bu)(bu)同(tong)的產品(pin)，不(bu)(bu)同(tong)的原鐵液硫(liu)含量(liang)，該加入多(duo)少球(qiu)(qiu)化劑(ji)、孕(yun)育劑(ji)等，都要寫(xie)入作業指導書并且(qie)嚴格執行(xing)。
（3）避免較(jiao)長的等待(dai)時間。球(qiu)化孕(yun)育(yu)處(chu)理(li)后(hou)，應立即進行澆注。因為隨著時間的延長，殘(can)留鎂會(hui)燒(shao)損并且孕(yun)育(yu)效果會(hui)衰(shuai)退。
（4）避免過高(gao)的(de)殘留(liu)(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)。較高(gao)的(de)殘留(liu)(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)會zengda鑄(zhu)件的(de)縮松(song)傾向，對(dui)于一般球墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘留(liu)(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)（質量(liang)(liang)分數）應(ying)控(kong)制在(zai)0.035~0.045，對(dui)于高(gao)鎳(nie)球墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘留(liu)(liu)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)(liang)應(ying)控(kong)制在(zai)0.06~0.07。
（5）對(dui)要求(qiu)較(jiao)高的(de)鑄件使用較(jiao)好的(de)孕育劑。對(dui)要求(qiu)較(jiao)高的(de)風電件、高鐵件等，則應(ying)選擇(ze)孕育效果較(jiao)強(qiang)的(de)隨(sui)流孕育劑（如具有zhuanli的(de)Ultraseed/Ce）。其 點(dian)是(shi)能 增加石(shi)墨(mo)(mo)球(qiu)數(shu)，且石(shi)墨(mo)(mo)球(qiu)形圓整。
