鑄鐵平臺從配料到孕育處理熔煉過程要注意哪些
2019年04月19日
新聞詳情
鑄鐵平臺配料與熔煉
1.1增碳劑加廢鋼生產(chan)合成鑄鐵
鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)組(zu)織和性(xing)能很(hen)大(da)程(cheng)度上(shang)取決于原(yuan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)微觀組(zu)織和質(zhi)量。生鐵(tie)中存在具有遺傳(chuan)性(xing)的(de)(de)(de)粗(cu)大(da)的(de)(de)(de)過共晶石墨，在熔化(hua)過程(cheng)中難以完全xiaochu，使(shi)凝固過程(cheng)中產生的(de)(de)(de)石墨化(hua)膨(peng)脹作(zuo)用削(xue)弱，鑄鐵(tie)平(ping)臺(tai)鑄件的(de)(de)(de)致密(mi)性(xing)降低(di)，鐵(tie)液收縮傾向zengda，同時粗(cu)大(da)的(de)(de)(de)石墨還(huan)加大(da)對基體的(de)(de)(de)割裂作(zuo)用，降低(di)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)性(xing)能。
隨著鑄造技術的發展，越來越多的鑄鐵平臺,鑄鐵平板鑄造企業采用全廢鋼，用增碳方法調整碳量的合成鑄鐵冶煉方法。廢鋼的價格較生鐵便宜，而且在相同的化學成分下能獲得 的力學性能。
(1)采用未經(jing)過高(gao)溫(wen)石墨(mo)化的(de)(de)(de)增(zeng)碳劑，這(zhe)種增(zeng)碳劑中雜質多，灰分(fen)多，并且需要(yao)較長的(de)(de)(de)時間才(cai)能(neng)擴散到(dao)鐵液中。如果(guo)熔煉時間短， 會出現假增(zeng)碳的(de)(de)(de)效果(guo)，即爐內鐵液的(de)(de)(de)上部(bu)分(fen)碳含量在(zai)范圍內，下部(bu)分(fen)碳含量低于范圍，這(zhe)種鐵液澆注鑄鐵平臺鑄件，很容易出現縮松。經(jing)過高(gao)溫(wen)石墨(mo)化處(chu)理的(de)(de)(de)增(zeng)碳劑，碳原(yuan)子(zi)從(cong)原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)無序排(pai)(pai)列狀態(tai)過渡(du)到(dao)片狀石墨(mo)的(de)(de)(de)有序排(pai)(pai)列狀態(tai)，片狀石墨(mo)才(cai)能(neng)成為石墨(mo)形核的(de)(de)(de)好核心，從(cong)而cujin石墨(mo)化。
(2)未經過(guo)高溫石墨化的(de)增(zeng)碳劑含(han)(han)(han)(han)有較(jiao)高的(de)氮(dan)(dan)和硫(liu)，會使鐵液中氮(dan)(dan)的(de)含(han)(han)(han)(han)量增(zeng)加，生產合成鑄(zhu)鐵時(shi)加入大(da)量廢鋼，廢鋼中也含(han)(han)(han)(han)有大(da)量的(de)氮(dan)(dan)，使鐵液中氮(dan)(dan)含(han)(han)(han)(han)量升高，當(dang)鐵液中氮(dan)(dan)的(de)含(han)(han)(han)(han)量超過(guo)0.01，有可(ke)能(neng)導(dao)致形(xing)成氮(dan)(dan)氣孔缺陷(xian)，尤其是當(dang)氮(dan)(dan)含(han)(han)(han)(han)量超過(guo)0.014時(shi) 甚。
碳化硅的(de)使(shi)用
鑄鐵熔煉時加(jia)入碳(tan)化硅，對于(yu)灰鑄鐵，由于(yu)非平衡石墨(mo)的預孕(yun)育作用，可(ke)以(yi)提高(gao)共晶團大量形(xing)成與生長的溫度(du)(du)（減小相對過冷度(du)(du)），有利于(yu)形(xing)成A型石墨(mo)；還(huan)可(ke)以(yi)因晶核數量增多，使片狀(zhuang)石墨(mo)細小，提高(gao)石墨(mo)化程度(du)(du)減少(shao)白口(kou)傾向，從而提高(gao)力學性(xing)能。
在(zai)灰鐵(tie)(tie)、球鐵(tie)(tie)和可鍛鑄(zhu)鐵(tie)(tie)方面(mian)，都是(shi)通過(guo)SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應，用SiC來降低FeO和MnO在(zai)渣中的(de)含量，從(cong)而凈化鐵(tie)(tie)液。
由于碳(tan)化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)熔點較高，加(jia)入碳(tan)化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)時間(jian)是關(guan)鍵，如果加(jia)入太晚，碳(tan)化硅(gui)未全部進行熔解擴(kuo)(kuo)散(san)，其中未熔融的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化硅(gui)會(hui)以顆(ke)粒狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)形態存在于鐵液中，在鐵液澆(jiao)注(zhu)后反(fan)而會(hui)形成渣(zha)眼；如果加(jia)入時間(jian)太長，鐵液經過長時間(jian)的(de)(de)(de)(de)熔煉后，碳(tan)化硅(gui)所(suo)形成的(de)(de)(de)(de)形核也會(hui)慢慢消失，只(zhi)能起到簡單的(de)(de)(de)(de)增(zeng)硅(gui)作用(yong)。因此建議，碳(tan)化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入時間(jian)好是在中頻爐(lu)熔融1/3爐(lu)料時，并且爐(lu)料已(yi)經化清時加(jia)入，伴(ban)隨著鐵液的(de)(de)(de)(de)攪拌作用(yong)，碳(tan)化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)效果會(hui) 。
鑄(zhu)鐵平(ping)臺鐵液的過熱和高溫靜置
在(zai)一定(ding)范(fan)圍內提高(gao)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)平(ping)臺鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，延長(chang)(chang)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)靜置的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，都會(hui)導(dao)致(zhi)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨及基體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)細化(hua)，使(shi)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)平(ping)臺強度(du)提高(gao)；另(ling)外(wai)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)在(zai)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)下靜置，由于氧(yang)化(hua)渣(zha)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)比鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)小，鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)渣(zha)隨著(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)翻滾(gun)，會(hui)浮到鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)表面，通過(guo)(guo)(guo)(guo)出(chu)爐前(qian)扒渣(zha)處理，可以減少鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)渣(zha)，凈化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)。但過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)(guo)(guo)高(gao)，以及過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)時(shi)(shi)間(jian)(jian)過(guo)(guo)(guo)(guo)長(chang)(chang)，鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)核心 會(hui)消失，zengda原鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)白(bai)口傾向(xiang)。我公司嚴(yan)格(ge)實施鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)工藝，經過(guo)(guo)(guo)(guo)長(chang)(chang)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)探索和經驗(yan)總結(jie)，認為感應電爐中，鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)控制在(zai)1500℃-1530℃，過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)時(shi)(shi)間(jian)(jian)為5分鐘-10分鐘為佳，此時(shi)(shi)澆注的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件石(shi)墨細小，組(zu)織(zhi)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)。
鑄(zhu)鐵平臺孕育處理的目(mu)的是增加形核(he)核(he)心(xin)、cujin石墨化(hua)、降低白口(kou)傾向。
2.1出爐孕育
出爐孕(yun)育是鐵(tie)水出至轉運包1/4時(shi)隨(sui)流沖(chong)入硅鋯孕(yun)育劑。鋯在鐵(tie)液(ye)中能(neng)生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增(zeng)加(jia)析出和細化(hua)奧氏(shi)體枝(zhi)晶，增(zeng)加(jia)石墨(mo)結晶核心cujin鐵(tie)液(ye)石墨(mo)化(hua)，cujin穩定獲得鐵(tie)素體基(ji)體，提高鑄鐵(tie)的(de)強度。
2.2隨(sui)流孕育
孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)衰(shuai)退(tui)是孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)處理過程不(bu)容忽視的問題，相比出爐(lu)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)，隨流孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)鐵液(ye)溫(wen)度較(jiao)低且(qie)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)時間(jian)延后，從而明顯減少(shao)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)衰(shuai)退(tui)現象，提高(gao)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)效果。對(dui)于致密性(xing)要(yao)求高(gao)的發動機缸體缸蓋灰鑄鐵鑄件(jian)(jian)，一(yi)般選擇0.05-0.1的硅鍶(si)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)劑(ji)。硅鍶(si)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)劑(ji)能夠youxiaocujin共晶石墨化、減少(shao)鐵液(ye)的白口，但(dan)不(bu)增加(jia)共晶團數，不(bu)增加(jia)鐵液(ye)的縮松傾(qing)向，對(dui)降低鑄件(jian)(jian)滲(shen)漏具有(you) 的作用。
結論(lun)：
3.1冶金(jin)質(zhi)量是(shi)生產(chan)鑄(zhu)鐵(tie)平(ping)臺的根本保(bao)障(zhang)，形核(he)核(he)心是(shi)衡量冶金(jin)質(zhi)量的重要(yao)指(zhi)標。
3.2感應電爐中(zhong)加入一定量的(de)碳化(hua)硅作為預處(chu)理劑，增加鐵(tie)液中(zhong)的(de)形核(he)(he)核(he)(he)心，降低白(bai)口傾(qing)向(xiang)，并且能減少鐵(tie)液中(zhong)的(de)氧化(hua)渣，起到凈化(hua)鐵(tie)液的(de)作用(yong)。
3.3生產合(he)成鑄鐵時(shi)，一(yi)定要選用經過高溫石墨化的增碳劑(ji)，并對廢鋼的來源進行嚴(yan)格管控。
3.4大量使用廢(fei)鋼，通(tong)過增碳(tan)工藝生產(chan)合成鑄鐵時，容易(yi)產(chan)生氮(dan)氣(qi)(qi)孔(kong)，可以通(tong)過選用硅鋯孕育劑來(lai)xiaochu氮(dan)氣(qi)(qi)孔(kong)的風(feng)險(xian)。
3.5出爐補碳工藝，不僅能穩定爐后碳的成分， 重要的是起(qi)到一(yi)定的孕育作用，增加了鐵液中(zhong)的石墨核心，降低鐵液的白口傾向(xiang)。
鑄鐵平臺生(sheng)產廠(chang)家，想了解 多歡迎隨時詳詢(xun)！
