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(dian)爐熔煉：增(zeng)碳技術(shu)的應(ying)用是解決鐵(tie)液(ye)收縮(suo)的關(guan)鍵技術(shu)。由于(yu)鐵(tie)液(ye)凝固過程中的石(shi)墨析出產(chan)生石(shi)墨化膨(peng)脹作用，良好的石(shi)墨化會減少鐵(tie)液(ye)的收縮(suo)傾(qing)向，因此，增(zeng)碳技術(shu)是好的工藝(yi)。
由于加入(ru)增(zeng)碳劑提(ti)高了鐵(tie)液的(de)(de)石墨化能力(li)，因此，采(cai)用(yong)全廢鋼(gang)熔煉加增(zeng)碳劑的(de)(de)工藝，鐵(tie)液的(de)(de)收縮傾(qing)向反而 小。這(zhe)是 重(zhong)要(yao)的(de)(de)一個(ge)觀念(nian)轉(zhuan)變，傳統(tong)的(de)(de)觀念(nian)是認為多(duo)加廢鋼(gang)會zengda鐵(tie)液的(de)(de)收縮傾(qing)向，這(zhe)樣我們 容易走入(ru)一個(ge)誤區，不愿意多(duo)用(yong)廢鋼(gang)，而喜歡多(duo)用(yong)一些生鐵(tie)。
多用生鐵的(de)缺點是：生鐵中有(you)許(xu)多粗(cu)大(da)的(de)過共晶石墨(mo)(mo)，這種(zhong)粗(cu)大(da)的(de)石墨(mo)(mo)具有(you)遺傳性，如果(guo)低溫(wen)熔煉(lian)，粗(cu)大(da)的(de)石墨(mo)(mo)難(nan)以(yi)xiaochu，粗(cu)大(da)的(de)石墨(mo)(mo)從(cong)液(ye)態遺傳到了(le)固態，使(shi)(shi)凝固過程中本來由于(yu)石墨(mo)(mo)析出應該產生的(de)膨脹作(zuo)用削弱，因此使(shi)(shi)鐵液(ye)凝固過程中的(de)收縮傾向zengda，粗(cu)大(da)的(de)石墨(mo)(mo)又(you)然降低了(le)材料的(de)性能。
(2)提高(gao)鑄鐵(tie)(tie)平(ping)板原鐵(tie)(tie)液的硅(gui)量，控制孕育
灰鑄(zhu)鐵中(zhong)的(de)硅一部分(fen)是原鐵液中(zhong)的(de)硅，一部分(fen)是孕(yun)育帶入的(de)硅。
許多人喜歡原(yuan)鐵液(ye)中的硅(gui)(gui)低點，然后用(yong)很(hen)大(da)(da)的孕(yun)育(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)孕(yun)育(yu)(yu)，這(zhe)種做法(fa)并不(bu)科學：大(da)(da)量(liang)(liang)(liang)的孕(yun)育(yu)(yu)是(shi)不(bu)可取的，這(zhe)會zengda收(shou)縮(suo)傾(qing)向。孕(yun)育(yu)(yu)是(shi)為了增加結晶核心的數量(liang)(liang)(liang)，cujin石墨化(hua)，少(shao)量(liang)(liang)(liang)的孕(yun)育(yu)(yu)（0.2～0.4） 可以達到(dao)這(zhe)個目(mu)的。從工(gong)藝(yi)控(kong)制(zhi)來說，孕(yun)育(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)應(ying)(ying)該(gai)相應(ying)(ying)穩(wen)定，不(bu)能有(you)過大(da)(da)的變化(hua)。這(zhe) 要(yao)求原(yuan)鐵液(ye)的硅(gui)(gui)量(liang)(liang)(liang)也要(yao)相應(ying)(ying)穩(wen)定。提高(gao)(gao)原(yuan)鐵液(ye)的硅(gui)(gui)量(liang)(liang)(liang)，既(ji)可以減少(shao)白口和收(shou)縮(suo)傾(qing)向，又能發揮(hui)硅(gui)(gui)固(gu)溶(rong)強(qiang)(qiang)化(hua)基體的作(zuo)用(yong)，性能反而不(bu)降低。目(mu)前比(bi)較(jiao)科學的做法(fa)是(shi)提高(gao)(gao)灰鑄鐵原(yuan)鐵液(ye)的含硅(gui)(gui)量(liang)(liang)(liang)，孕(yun)育(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)控(kong)制(zhi)在0.3左右(you)，這(zhe)樣可以發揮(hui)硅(gui)(gui)的固(gu)溶(rong)強(qiang)(qiang)化(hua)作(zuo)用(yong)，對提高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度有(you)利(li)，也對減少(shao)鑄件收(shou)縮(suo)有(you)利(li) 。
（3）合金化的方法(fa)對鑄(zhu)鐵平板鐵液收縮有很大影響(xiang)
合(he)金化能(neng)youxiao提高鑄鐵(tie)的性能(neng)，我們常用的合(he)金元素是鉻(ge)、鉬(mu)、銅、錫、鎳(nie)。
鉻(ge)：鉻(ge)能(neng)youxiao地提(ti)高(gao)灰鑄鐵的性(xing)能(neng)，隨著加(jia)入量的增加(jia)，性(xing)能(neng)會一直提(ti)高(gao)。鉻(ge)的白口傾向(xiang)(xiang)比較大，這是大家顧忌的問題。加(jia)入量太大，會出現碳化物(wu)。至于鉻(ge)量的上(shang)限(xian)(xian)如(ru)何控制，不(bu)(bu)同的加(jia)鉻(ge)工(gong)藝，上(shang)限(xian)(xian)有所不(bu)(bu)同，如(ru)果(guo)鉻(ge)加(jia)入到原鐵液中(zhong)，其上(shang)限(xian)(xian)不(bu)(bu)要超過0.35，提(ti)高(gao)原鐵液中(zhong)的鉻(ge)量會使鐵液白口傾向(xiang)(xiang)和收縮傾向(xiang)(xiang)加(jia)大， 有害。
另一(yi)種(zhong)(zhong)加(jia)鉻(ge)的工(gong)藝(yi)不是(shi)(shi)提高 原鐵液鉻(ge)是(shi)(shi)，而是(shi)(shi)將鉻(ge)加(jia)入(ru)到(dao)鐵液包中(zhong)，用沖(chong)入(ru)法沖(chong)入(ru)，這(zhe)種(zhong)(zhong)工(gong)藝(yi)會大(da)大(da)減少鐵液的白口和收縮(suo)傾向，同前(qian)一(yi)種(zhong)(zhong)工(gong)藝(yi)相比，同樣的鉻(ge)量，白口和收縮(suo)傾向會減少一(yi)半以(yi)上，這(zhe)種(zhong)(zhong)加(jia)鉻(ge)方式，鉻(ge)的上限可以(yi)控制到(dao)0.45。
鉬(mu)：鉬(mu)的 性與鉻 相(xiang)似(si)，不再作具體描述。由于鉬(mu)的價格昂貴，加(jia)(jia)鉬(mu)會大(da)幅度增加(jia)(jia)成本。因此(ci)，應(ying)盡可能(neng)少加(jia)(jia)鉬(mu)，多加(jia)(jia)一些鉻。
用沖入法加鉻、加鉬是減少(shao)合金化收縮的youxiao措(cuo)施。
（4）鑄鐵(tie)平(ping)板（鑄鐵(tie)平(ping)臺(tai)）鐵(tie)液澆(jiao)注溫度對(dui)收縮的(de)影響
溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)高(gao)鐵(tie)液收縮傾(qing)向(xiang)大，這是大家都有的(de)(de)經(jing)驗。要(yao)(yao)(yao)控制澆(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)在(zai)合(he)理的(de)(de)范圍(wei)內(nei)是 重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)，澆(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)如果高(gao)于(yu)工藝規(gui)定的(de)(de)合(he)理的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)20～30℃，收縮傾(qing)向(xiang) 會(hui)大幅增加。生產(chan)中(zhong)要(yao)(yao)(yao)注意這樣一(yi)(yi)種現(xian)象，沒有自動保溫(wen)(wen)(wen)(wen)功能的(de)(de)電爐(lu)，可能會(hui)使鐵(tie)液溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)升(sheng)高(gao)，一(yi)(yi)包鐵(tie)液的(de)(de)澆(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)會(hui)低一(yi)(yi)些，隨后溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)會(hui)越來越高(gao)，如果不加以控制， 有可能產(chan)生收縮廢品。生產(chan)中(zhong)一(yi)(yi)包鐵(tie)液要(yao)(yao)(yao)燙包，燙好(hao)的(de)(de)包再用，而且一(yi)(yi)包鐵(tie)液澆(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)要(yao)(yao)(yao)控制在(zai)下限，不要(yao)(yao)(yao)在(zai)上限，防(fang)止溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)不斷升(sheng)高(gao)。電爐(lu)熔(rong)煉控制好(hao)澆(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，是防(fang)止鑄件產(chan)生收縮廢品的(de)(de)關(guan)鍵措施。
（5）鐵液氧(yang)化傾向不容忽(hu)略：氧(yang)化大，收縮大。
鐵液氧(yang)化傾(qing)向(xiang)大(da)是 有害的(de)，也會zengda收(shou)縮傾(qing)向(xiang)。為(wei)了降低(di)鐵液氧(yang)化，沖天爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian) 要實(shi)現快速熔(rong)(rong)煉(lian)。現在國外的(de)電(dian)爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)技(ji)術(shu)可以做到加(jia)入的(de)鐵料(liao)在幾分鐘內快速熔(rong)(rong)化，大(da)大(da)縮短了鐵料(liao)在高溫氧(yang)化階段的(de)時(shi)間(jian)，氧(yang)化傾(qing)向(xiang)大(da)幅降低(di)，同時(shi)由于電(dian)爐(lu)增碳技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用，使鐵液的(de)氧(yang)化進(jin)一(yi)步降低(di)，所以電(dian)爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)也可以生產出低(di)氧(yang)化、低(di)收(shou)縮的(de)鐵液。只要嚴(yan)格控制好澆注溫度(du)，用電(dian)爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)生產復雜的(de)缸(gang)體、缸(gang)蓋鑄件也很有優勢(shi)。
