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增碳劑加廢鋼生產合成鑄鐵(tie)
鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)組織(zhi)和性(xing)(xing)能很大(da)程(cheng)度上取決于原材料的(de)微觀組織(zhi)和質量(liang)。生鐵(tie)中(zhong)存在具有遺傳性(xing)(xing)的(de)粗大(da)的(de)過(guo)共晶石(shi)(shi)墨，在熔化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)難以(yi)完全xiaochu，使凝(ning)固過(guo)程(cheng)中(zhong)產生的(de)石(shi)(shi)墨化(hua)膨脹作用削弱(ruo)，鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)件的(de)致密性(xing)(xing)降低，鐵(tie)液收縮(suo)傾向zengda，同時粗大(da)的(de)石(shi)(shi)墨還加大(da)對基體的(de)割(ge)裂作用，降低材料的(de)性(xing)(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(wei)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)石(shi)墨(mo)(mo)化(hua)的(de)增(zeng)碳(tan)劑(ji)，這種增(zeng)碳(tan)劑(ji)中雜質(zhi)多，灰分多，并且需要較(jiao)長的(de)時間才(cai)能擴散到鐵液(ye)中。如果熔煉時間短， 會出(chu)現(xian)假增(zeng)碳(tan)的(de)效果，即爐內(nei)鐵液(ye)的(de)上部分碳(tan)含量在范圍內(nei)，下部分碳(tan)含量低(di)于范圍，這種鐵液(ye)澆注鑄鐵平臺(tai)鑄件(jian)，很容易出(chu)現(xian)縮松。經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)石(shi)墨(mo)(mo)化(hua)處理的(de)增(zeng)碳(tan)劑(ji)，碳(tan)原子從原來的(de)無序排(pai)列狀(zhuang)態過(guo)(guo)渡到片狀(zhuang)石(shi)墨(mo)(mo)的(de)有(you)序排(pai)列狀(zhuang)態，片狀(zhuang)石(shi)墨(mo)(mo)才(cai)能成為(wei)石(shi)墨(mo)(mo)形核(he)(he)的(de)好核(he)(he)心，從而cujin石(shi)墨(mo)(mo)化(hua)。
(2)未(wei)經(jing)過(guo)高溫(wen)石墨(mo)化(hua)的(de)(de)增碳劑含(han)(han)有較高的(de)(de)氮(dan)和硫，會使鐵(tie)液中(zhong)氮(dan)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)增加(jia)，生產合成鑄鐵(tie)時(shi)加(jia)入(ru)大量(liang)(liang)(liang)(liang)廢(fei)鋼，廢(fei)鋼中(zhong)也(ye)含(han)(han)有大量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)氮(dan)，使鐵(tie)液中(zhong)氮(dan)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)升(sheng)高，當(dang)鐵(tie)液中(zhong)氮(dan)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)超過(guo)0.01，有可能導致(zhi)形成氮(dan)氣(qi)孔缺陷(xian)，尤其是當(dang)氮(dan)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)超過(guo)0.014時(shi) 甚。
碳(tan)化(hua)硅的使用
鑄(zhu)鐵(tie)熔(rong)煉時(shi)加入(ru)碳(tan)化(hua)硅，對于(yu)灰鑄(zhu)鐵(tie)，由于(yu)非(fei)平衡石(shi)墨的(de)預孕育作用，可以提(ti)高(gao)共(gong)晶團大量(liang)形(xing)成與生長的(de)溫度（減小(xiao)相對過冷(leng)度），有利(li)于(yu)形(xing)成A型石(shi)墨；還可以因晶核數量(liang)增多，使(shi)片狀石(shi)墨細小(xiao)，提(ti)高(gao)石(shi)墨化(hua)程度減少(shao)白口(kou)傾向，從而(er)提(ti)高(gao)力學性能。
在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面，都(dou)是(shi)通過(guo)SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應(ying)，用SiC來降低(di)FeO和MnO在渣中(zhong)的含量(liang)，從而凈化鐵液。
由于碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)熔(rong)點較高，加(jia)入(ru)碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)時(shi)間是(shi)關鍵(jian)，如果(guo)(guo)加(jia)入(ru)太(tai)晚，碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)未全部進行(xing)熔(rong)解擴散，其中(zhong)未熔(rong)融(rong)的(de)(de)碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)會以顆粒狀的(de)(de)形(xing)態存在于鐵(tie)(tie)液中(zhong)，在鐵(tie)(tie)液澆注后反而會形(xing)成(cheng)渣眼；如果(guo)(guo)加(jia)入(ru)時(shi)間太(tai)長，鐵(tie)(tie)液經過長時(shi)間的(de)(de)熔(rong)煉后，碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)所形(xing)成(cheng)的(de)(de)形(xing)核也會慢慢消失，只能(neng)起到(dao)簡單的(de)(de)增硅(gui)(gui)(gui)(gui)作(zuo)用。因此(ci)建議，碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)加(jia)入(ru)時(shi)間好是(shi)在中(zhong)頻爐(lu)熔(rong)融(rong)1/3爐(lu)料時(shi)，并且爐(lu)料已經化(hua)(hua)清時(shi)加(jia)入(ru)，伴隨著鐵(tie)(tie)液的(de)(de)攪拌作(zuo)用，碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)擴散效果(guo)(guo)會 。
鑄鐵(tie)平臺鐵(tie)液(ye)的過(guo)熱和(he)高溫(wen)靜置(zhi)
在(zai)一定范圍內(nei)提(ti)高鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)平臺(tai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)熱溫(wen)度，延長(chang)高溫(wen)靜(jing)置的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間，都會(hui)導致鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)石墨及基體組(zu)織的(de)(de)(de)細化(hua)(hua)(hua)，使鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)平臺(tai)強度提(ti)高；另外，高溫(wen)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)在(zai)一定的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間下靜(jing)置，由于氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)渣(zha)(zha)的(de)(de)(de)密度比鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)密度小，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)渣(zha)(zha)隨(sui)著鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)翻滾，會(hui)浮到鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)表面(mian)，通過(guo)(guo)(guo)出(chu)爐(lu)前(qian)扒渣(zha)(zha)處理(li)，可以減少鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)渣(zha)(zha)，凈化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)。但過(guo)(guo)(guo)熱溫(wen)度過(guo)(guo)(guo)高，以及過(guo)(guo)(guo)熱時(shi)(shi)間過(guo)(guo)(guo)長(chang)，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)核心 會(hui)消失，zengda原鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)白口(kou)傾向。我(wo)公司嚴(yan)格實施(shi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)過(guo)(guo)(guo)熱工(gong)藝，經過(guo)(guo)(guo)長(chang)時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)探索(suo)和經驗總結(jie)，認為(wei)感應電爐(lu)中(zhong)，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)熱溫(wen)度控(kong)制(zhi)在(zai)1500℃-1530℃，過(guo)(guo)(guo)熱時(shi)(shi)間為(wei)5分(fen)鐘(zhong)-10分(fen)鐘(zhong)為(wei)佳(jia)，此時(shi)(shi)澆注的(de)(de)(de)鑄(zhu)件石墨細小，組(zu)織致密。
鑄鐵平臺孕育處(chu)理(li)的目的是增加形核核心(xin)、cujin石墨(mo)化、降低白(bai)口傾向(xiang)。
2.1出爐孕育(yu)
出(chu)(chu)爐孕(yun)育(yu)是鐵水(shui)出(chu)(chu)至轉運包1/4時(shi)隨(sui)流沖入硅鋯(gao)孕(yun)育(yu)劑。鋯(gao)在鐵液(ye)中能生成(cheng)ZrC、Al3Zr、ZrN，增加析(xi)出(chu)(chu)和細(xi)化奧氏體枝晶，增加石墨結晶核心cujin鐵液(ye)石墨化，cujin穩定獲得鐵素(su)體基體，提(ti)高鑄鐵的強度。
2.2隨流(liu)孕育
孕育(yu)(yu)衰退是孕育(yu)(yu)處理過程不(bu)容忽(hu)視的(de)問題，相比(bi)出爐孕育(yu)(yu)，隨流(liu)孕育(yu)(yu)鐵液(ye)溫(wen)度較(jiao)低且孕育(yu)(yu)時(shi)間延后，從而明(ming)顯減(jian)少(shao)孕育(yu)(yu)衰退現象，提高孕育(yu)(yu)效果。對(dui)于(yu)致密(mi)性要求高的(de)發動機(ji)缸體(ti)缸蓋灰鑄鐵鑄件(jian)，一般選擇(ze)0.05-0.1的(de)硅鍶(si)孕育(yu)(yu)劑。硅鍶(si)孕育(yu)(yu)劑能夠youxiaocujin共(gong)晶石墨化、減(jian)少(shao)鐵液(ye)的(de)白(bai)口(kou)，但(dan)不(bu)增(zeng)加(jia)共(gong)晶團數(shu)，不(bu)增(zeng)加(jia)鐵液(ye)的(de)縮松傾向，對(dui)降(jiang)低鑄件(jian)滲(shen)漏(lou)具有 的(de)作用。
結論：
3.1冶(ye)金(jin)質(zhi)量(liang)是生產鑄鐵(tie)平臺的根本保障，形核(he)核(he)心是衡量(liang)冶(ye)金(jin)質(zhi)量(liang)的重要指標。
3.2感應電爐中(zhong)加(jia)入一(yi)定量的(de)碳化硅作為預(yu)處理(li)劑(ji)，增加(jia)鐵液(ye)中(zhong)的(de)形核核心，降低白口傾(qing)向，并且能減(jian)少鐵液(ye)中(zhong)的(de)氧化渣，起(qi)到凈化鐵液(ye)的(de)作用。
3.3生產合(he)成鑄鐵(tie)時，一定要選用經過高溫石(shi)墨化的(de)增碳劑，并對廢鋼的(de)來源(yuan)進行嚴格管(guan)控(kong)。
3.4大(da)量使(shi)用廢鋼(gang)，通過增碳工藝生(sheng)產合成鑄鐵(tie)時(shi)，容易產生(sheng)氮氣孔(kong)，可以通過選用硅鋯孕育劑(ji)來(lai)xiaochu氮氣孔(kong)的風險。
3.5出爐補碳工藝，不僅能穩(wen)定爐后碳的成分， 重要的是起到一定的孕育作用，增加了鐵(tie)液中的石墨核心，降低鐵液的白口傾向(xiang)。
鑄(zhu)鐵平臺生產廠(chang)家，想了解 多歡(huan)迎隨時(shi)詳詢！
