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(ji)加廢鋼生產合成鑄鐵
鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)組(zu)織和(he)性(xing)能很大程(cheng)(cheng)度上取決于原材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)微觀組(zu)織和(he)質量。生鐵(tie)(tie)(tie)中存在具有遺(yi)傳性(xing)的(de)(de)(de)粗大的(de)(de)(de)過共晶石墨(mo)，在熔(rong)化過程(cheng)(cheng)中難以完(wan)全(quan)xiaochu，使(shi)凝固過程(cheng)(cheng)中產生的(de)(de)(de)石墨(mo)化膨脹作(zuo)用削(xue)弱，鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)平(ping)臺鑄(zhu)件的(de)(de)(de)致密性(xing)降(jiang)低(di)，鐵(tie)(tie)(tie)液收縮(suo)傾向(xiang)zengda，同時粗大的(de)(de)(de)石墨(mo)還加大對基體的(de)(de)(de)割裂作(zuo)用，降(jiang)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(yong)未經過高溫(wen)石(shi)(shi)墨化(hua)的(de)增碳(tan)(tan)劑(ji)(ji)，這(zhe)種增碳(tan)(tan)劑(ji)(ji)中(zhong)雜質多，灰分多，并且需要較長(chang)的(de)時間才(cai)能(neng)擴(kuo)散到(dao)鐵(tie)液中(zhong)。如(ru)果(guo)熔煉時間短， 會出現假增碳(tan)(tan)的(de)效果(guo)，即(ji)爐(lu)內(nei)鐵(tie)液的(de)上部分碳(tan)(tan)含(han)量(liang)在(zai)范(fan)圍內(nei)，下部分碳(tan)(tan)含(han)量(liang)低于(yu)范(fan)圍，這(zhe)種鐵(tie)液澆(jiao)注(zhu)鑄鐵(tie)平臺鑄件(jian)，很容易出現縮(suo)松。經過高溫(wen)石(shi)(shi)墨化(hua)處理的(de)增碳(tan)(tan)劑(ji)(ji)，碳(tan)(tan)原子(zi)從(cong)原來的(de)無序(xu)(xu)排(pai)列狀態過渡(du)到(dao)片狀石(shi)(shi)墨的(de)有序(xu)(xu)排(pai)列狀態，片狀石(shi)(shi)墨才(cai)能(neng)成為石(shi)(shi)墨形(xing)核的(de)好核心(xin)，從(cong)而cujin石(shi)(shi)墨化(hua)。
(2)未(wei)經過高溫石墨化的(de)(de)增(zeng)碳劑含有(you)較高的(de)(de)氮(dan)和硫，會使鐵(tie)液(ye)中(zhong)(zhong)氮(dan)的(de)(de)含量(liang)增(zeng)加，生(sheng)產合成鑄鐵(tie)時加入大量(liang)廢鋼，廢鋼中(zhong)(zhong)也含有(you)大量(liang)的(de)(de)氮(dan)，使鐵(tie)液(ye)中(zhong)(zhong)氮(dan)含量(liang)升高，當鐵(tie)液(ye)中(zhong)(zhong)氮(dan)的(de)(de)含量(liang)超過0.01，有(you)可能導(dao)致形(xing)成氮(dan)氣孔(kong)缺陷(xian)，尤其是當氮(dan)含量(liang)超過0.014時 甚。
碳化硅的使用(yong)
鑄鐵熔煉時加入碳化(hua)硅，對于(yu)灰鑄鐵，由于(yu)非平衡石墨的(de)預(yu)孕育(yu)作用，可以(yi)提高共(gong)晶團大量形(xing)成(cheng)與生長(chang)的(de)溫度(du)（減小相(xiang)對過冷(leng)度(du)），有利于(yu)形(xing)成(cheng)A型石墨；還可以(yi)因晶核數量增多，使片(pian)狀石墨細小，提高石墨化(hua)程度(du)減少白口傾(qing)向，從而提高力學性(xing)能(neng)。
在灰鐵(tie)、球鐵(tie)和可(ke)鍛(duan)鑄鐵(tie)方(fang)面(mian)，都(dou)是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這(zhe)個反應，用SiC來降低FeO和MnO在渣(zha)中(zhong)的含量，從而凈化鐵(tie)液。
由于碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)熔點較(jiao)高，加(jia)(jia)入(ru)(ru)碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)時(shi)間是關鍵，如(ru)果(guo)加(jia)(jia)入(ru)(ru)太晚，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)未全部(bu)進(jin)行熔解(jie)擴散，其中未熔融的(de)碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)會(hui)以顆粒狀的(de)形態存在于鐵(tie)液(ye)中，在鐵(tie)液(ye)澆注后反而會(hui)形成渣眼；如(ru)果(guo)加(jia)(jia)入(ru)(ru)時(shi)間太長，鐵(tie)液(ye)經過(guo)長時(shi)間的(de)熔煉后，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)所形成的(de)形核也(ye)會(hui)慢(man)慢(man)消失(shi)，只能(neng)起到簡單的(de)增硅(gui)(gui)作用。因(yin)此建議，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru)時(shi)間好是在中頻爐熔融1/3爐料(liao)時(shi)，并且爐料(liao)已經化(hua)清(qing)時(shi)加(jia)(jia)入(ru)(ru)，伴隨(sui)著(zhu)鐵(tie)液(ye)的(de)攪拌作用，碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)的(de)擴散效果(guo)會(hui) 。
鑄鐵平臺鐵液的過熱和高溫靜置
在一(yi)(yi)定范(fan)圍內提(ti)高(gao)鑄鐵(tie)平(ping)臺(tai)鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)過(guo)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)，延長高(gao)溫靜置(zhi)的(de)時(shi)間，都會(hui)導致鑄鐵(tie)的(de)石(shi)(shi)墨(mo)及(ji)(ji)基體組(zu)織的(de)細(xi)化，使鑄鐵(tie)平(ping)臺(tai)強度(du)(du)(du)提(ti)高(gao)；另外，高(gao)溫鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)在一(yi)(yi)定的(de)時(shi)間下靜置(zhi)，由(you)于(yu)氧化渣(zha)的(de)密(mi)度(du)(du)(du)比鑄鐵(tie)的(de)密(mi)度(du)(du)(du)小，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)中的(de)氧化渣(zha)隨著(zhu)鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)翻(fan)滾，會(hui)浮到鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)表面(mian)，通過(guo)出爐前扒渣(zha)處理，可以減少鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)中的(de)氧化渣(zha)，凈化鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)。但過(guo)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)過(guo)高(gao)，以及(ji)(ji)過(guo)熱(re)(re)時(shi)間過(guo)長，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)中的(de)核心 會(hui)消失，zengda原鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)白口傾向(xiang)。我公司嚴格實施鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)過(guo)熱(re)(re)工(gong)藝，經(jing)過(guo)長時(shi)間的(de)探索(suo)和經(jing)驗總結，認(ren)為感應電爐中，鐵(tie)液(ye)(ye)(ye)的(de)過(guo)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)控制在1500℃-1530℃，過(guo)熱(re)(re)時(shi)間為5分(fen)鐘-10分(fen)鐘為佳，此(ci)時(shi)澆注(zhu)的(de)鑄件石(shi)(shi)墨(mo)細(xi)小，組(zu)織致密(mi)。
鑄鐵平(ping)臺(tai)孕育(yu)處(chu)理的目的是增加(jia)形核核心、cujin石(shi)墨化、降低白口傾向。
2.1出(chu)爐孕育
出(chu)爐孕育是鐵(tie)(tie)水出(chu)至轉(zhuan)運(yun)包1/4時隨(sui)流(liu)沖(chong)入(ru)硅(gui)鋯(gao)孕育劑。鋯(gao)在(zai)鐵(tie)(tie)液(ye)中能生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增加析出(chu)和細化奧(ao)氏體(ti)枝晶，增加石墨(mo)結晶核心cujin鐵(tie)(tie)液(ye)石墨(mo)化，cujin穩定獲得(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)基體(ti)，提高鑄(zhu)鐵(tie)(tie)的強度。
2.2隨(sui)流孕育(yu)
孕(yun)育(yu)(yu)(yu)衰退(tui)是孕(yun)育(yu)(yu)(yu)處理過程不容忽視的問題，相比出爐孕(yun)育(yu)(yu)(yu)，隨(sui)流孕(yun)育(yu)(yu)(yu)鐵液(ye)溫度較(jiao)低且孕(yun)育(yu)(yu)(yu)時間延后，從(cong)而明(ming)顯減少孕(yun)育(yu)(yu)(yu)衰退(tui)現(xian)象，提高孕(yun)育(yu)(yu)(yu)效果(guo)。對(dui)于致密(mi)性要求高的發(fa)動機缸體缸蓋灰(hui)鑄鐵鑄件，一般(ban)選擇0.05-0.1的硅(gui)鍶(si)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)劑。硅(gui)鍶(si)孕(yun)育(yu)(yu)(yu)劑能夠(gou)youxiaocujin共晶(jing)石墨化、減少鐵液(ye)的白口，但不增(zeng)加(jia)共晶(jing)團數，不增(zeng)加(jia)鐵液(ye)的縮(suo)松傾(qing)向，對(dui)降低鑄件滲漏具有 的作用。
結論：
3.1冶金(jin)質量是生(sheng)產鑄鐵平(ping)臺的(de)根本保障，形(xing)核核心是衡量冶金(jin)質量的(de)重要(yao)指標。
3.2感應電爐中(zhong)加入(ru)一(yi)定量的(de)碳化(hua)(hua)硅作為預處理劑，增加鐵(tie)液中(zhong)的(de)形(xing)核(he)核(he)心，降低白口傾向(xiang)，并且能減(jian)少鐵(tie)液中(zhong)的(de)氧化(hua)(hua)渣，起到凈化(hua)(hua)鐵(tie)液的(de)作用。
3.3生(sheng)產合(he)成鑄(zhu)鐵時，一定要選用經過高溫石墨化(hua)的(de)增碳劑，并對廢鋼的(de)來源進行嚴格管控。
3.4大(da)量使用廢鋼，通過增碳(tan)工(gong)藝生(sheng)產合成鑄(zhu)鐵時(shi)，容易產生(sheng)氮(dan)氣(qi)孔，可以通過選用硅(gui)鋯孕育劑來xiaochu氮(dan)氣(qi)孔的風險(xian)。
3.5出爐補(bu)碳工(gong)藝，不僅(jin)能穩定爐后碳的成分， 重要的是起到一定的孕(yun)育作用，增加了鐵液中的石墨核心(xin)，降低(di)鐵液的白口傾向。
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