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
新聞詳情
電爐熔煉：增碳技術(shu)的(de)應(ying)用(yong)是(shi)解(jie)決鐵(tie)(tie)液收縮的(de)關鍵技術(shu)。由于(yu)鐵(tie)(tie)液凝(ning)固過程(cheng)中的(de)石(shi)墨析出產(chan)生(sheng)石(shi)墨化(hua)膨(peng)脹作用(yong)，良(liang)好的(de)石(shi)墨化(hua)會減(jian)少鐵(tie)(tie)液的(de)收縮傾向，因此，增碳技術(shu)是(shi)好的(de)工藝。
由(you)于(yu)加(jia)入增(zeng)碳(tan)劑(ji)提高了鐵(tie)液的(de)(de)石墨化能力(li)，因此，采用(yong)(yong)全廢鋼(gang)熔煉加(jia)增(zeng)碳(tan)劑(ji)的(de)(de)工(gong)藝，鐵(tie)液的(de)(de)收縮傾(qing)向反而(er) 小。這(zhe)是 重要的(de)(de)一(yi)個觀念(nian)轉(zhuan)變，傳統的(de)(de)觀念(nian)是認為多(duo)(duo)加(jia)廢鋼(gang)會zengda鐵(tie)液的(de)(de)收縮傾(qing)向，這(zhe)樣我們 容易走入一(yi)個誤區，不(bu)愿(yuan)意多(duo)(duo)用(yong)(yong)廢鋼(gang)，而(er)喜歡(huan)多(duo)(duo)用(yong)(yong)一(yi)些生鐵(tie)。
多用生(sheng)鐵(tie)的(de)(de)缺點(dian)是：生(sheng)鐵(tie)中有許多粗(cu)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)過共晶石(shi)(shi)墨(mo)(mo)，這(zhe)種粗(cu)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)具(ju)有遺傳性(xing)，如果低溫熔煉，粗(cu)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)難以xiaochu，粗(cu)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)從液態(tai)遺傳到(dao)了(le)固態(tai)，使凝固過程(cheng)中本來由(you)于石(shi)(shi)墨(mo)(mo)析出應該產(chan)生(sheng)的(de)(de)膨(peng)脹(zhang)作用削弱，因此使鐵(tie)液凝固過程(cheng)中的(de)(de)收縮傾向(xiang)zengda，粗(cu)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)又然(ran)降低了(le)材料的(de)(de)性(xing)能。
(2)提高鑄鐵(tie)平板原鐵(tie)液的硅量，控制孕育
灰鑄鐵中的硅(gui)一部分(fen)是(shi)原鐵液中的硅(gui)，一部分(fen)是(shi)孕育帶入的硅(gui)。
許多人喜歡原(yuan)鐵(tie)(tie)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)低點，然后用(yong)(yong)很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)量(liang)(liang)(liang)孕(yun)育(yu)，這(zhe)種做法并不(bu)(bu)(bu)科(ke)學：大(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)可(ke)取(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)會zengda收(shou)(shou)縮(suo)傾(qing)向(xiang)。孕(yun)育(yu)是(shi)(shi)為了(le)增加結晶核(he)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)(liang)(liang)，cujin石(shi)墨(mo)化，少量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)（0.2～0.4） 可(ke)以達到這(zhe)個目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。從(cong)工藝控制來(lai)說(shuo)，孕(yun)育(yu)量(liang)(liang)(liang)應(ying)該相(xiang)應(ying)穩(wen)定，不(bu)(bu)(bu)能有過(guo)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化。這(zhe) 要求原(yuan)鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)量(liang)(liang)(liang)也要相(xiang)應(ying)穩(wen)定。提(ti)高(gao)原(yuan)鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)量(liang)(liang)(liang)，既可(ke)以減少白口和收(shou)(shou)縮(suo)傾(qing)向(xiang)，又(you)能發揮硅(gui)固溶(rong)強化基(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，性能反而不(bu)(bu)(bu)降低。目前比較科(ke)學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)做法是(shi)(shi)提(ti)高(gao)灰鑄鐵(tie)(tie)原(yuan)鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)硅(gui)量(liang)(liang)(liang)，孕(yun)育(yu)量(liang)(liang)(liang)控制在0.3左(zuo)右，這(zhe)樣可(ke)以發揮硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)強化作用(yong)(yong)，對(dui)提(ti)高(gao)強度有利，也對(dui)減少鑄件(jian)收(shou)(shou)縮(suo)有利 。
（3）合(he)金化的方法對(dui)鑄鐵(tie)平(ping)板鐵(tie)液(ye)收(shou)縮有很大影響
合金化能youxiao提高鑄鐵的性能，我(wo)們常用的合金元素是鉻、鉬、銅、錫(xi)、鎳。
鉻：鉻能(neng)youxiao地(di)提(ti)(ti)高灰鑄(zhu)鐵的性(xing)能(neng)，隨(sui)著(zhu)加(jia)(jia)入量的增(zeng)加(jia)(jia)，性(xing)能(neng)會(hui)一(yi)直提(ti)(ti)高。鉻的白口(kou)傾向比(bi)較大(da)(da)，這是大(da)(da)家顧忌的問題。加(jia)(jia)入量太大(da)(da)，會(hui)出現碳化物(wu)。至于(yu)鉻量的上限如何控制，不同(tong)的加(jia)(jia)鉻工藝，上限有所不同(tong)，如果(guo)鉻加(jia)(jia)入到原鐵液中(zhong)，其(qi)上限不要超過(guo)0.35，提(ti)(ti)高原鐵液中(zhong)的鉻量會(hui)使鐵液白口(kou)傾向和收縮傾向加(jia)(jia)大(da)(da)， 有害(hai)。
另一種(zhong)加鉻的工藝不是提高 原鐵(tie)液鉻是，而是將鉻加入(ru)到(dao)鐵(tie)液包中，用沖入(ru)法沖入(ru)，這(zhe)(zhe)種(zhong)工藝會(hui)大大減少(shao)鐵(tie)液的白(bai)口(kou)和收縮傾向(xiang)，同前一種(zhong)工藝相比，同樣的鉻量(liang)，白(bai)口(kou)和收縮傾向(xiang)會(hui)減少(shao)一半以(yi)上(shang)，這(zhe)(zhe)種(zhong)加鉻方式，鉻的上(shang)限可以(yi)控制到(dao)0.45。
鉬(mu)：鉬(mu)的 性與鉻(ge)(ge) 相(xiang)似，不再作具體描(miao)述(shu)。由于(yu)鉬(mu)的價格昂貴，加鉬(mu)會大幅度增加成本(ben)。因此，應(ying)盡可能少加鉬(mu)，多加一些鉻(ge)(ge)。
用沖入法加鉻、加鉬是減少(shao)合金化收(shou)縮(suo)的youxiao措施。
（4）鑄(zhu)鐵平板(ban)（鑄(zhu)鐵平臺）鐵液澆注溫度對收縮(suo)的(de)影響
溫(wen)(wen)度高鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)收(shou)縮(suo)傾(qing)向大(da)，這(zhe)是大(da)家(jia)都有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)經驗。要(yao)控(kong)制(zhi)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度在合理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內是 重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度如(ru)果(guo)高于工藝(yi)規定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度20～30℃，收(shou)縮(suo)傾(qing)向 會大(da)幅增加(jia)。生(sheng)產(chan)中(zhong)要(yao)注(zhu)意這(zhe)樣(yang)一種現象，沒有自(zi)動保溫(wen)(wen)功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電爐，可能(neng)會使鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)溫(wen)(wen)度升(sheng)高，一包(bao)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度會低一些，隨后(hou)溫(wen)(wen)度會越來越高，如(ru)果(guo)不(bu)加(jia)以控(kong)制(zhi)， 有可能(neng)產(chan)生(sheng)收(shou)縮(suo)廢品(pin)。生(sheng)產(chan)中(zhong)一包(bao)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)要(yao)燙(tang)包(bao)，燙(tang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)包(bao)再(zai)用，而且一包(bao)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度要(yao)控(kong)制(zhi)在下限，不(bu)要(yao)在上限，防(fang)止溫(wen)(wen)度不(bu)斷升(sheng)高。電爐熔(rong)煉控(kong)制(zhi)好(hao)(hao)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度，是防(fang)止鑄件產(chan)生(sheng)收(shou)縮(suo)廢品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵措(cuo)施。
（5）鐵液氧化傾向(xiang)不容忽略(lve)：氧化大(da)，收縮大(da)。
鐵(tie)(tie)液(ye)氧化(hua)傾(qing)向大是 有(you)(you)害的(de)(de)，也會zengda收縮傾(qing)向。為(wei)了降低(di)鐵(tie)(tie)液(ye)氧化(hua)，沖(chong)天爐(lu)(lu)熔煉(lian) 要實現快速熔煉(lian)。現在(zai)國(guo)外的(de)(de)電(dian)爐(lu)(lu)熔煉(lian)技術(shu)(shu)可(ke)以(yi)做到加入的(de)(de)鐵(tie)(tie)料在(zai)幾(ji)分(fen)鐘內快速熔化(hua)，大大縮短了鐵(tie)(tie)料在(zai)高(gao)溫氧化(hua)階段的(de)(de)時(shi)間，氧化(hua)傾(qing)向大幅降低(di)，同(tong)時(shi)由(you)于電(dian)爐(lu)(lu)增碳技術(shu)(shu)的(de)(de)應用(yong)，使鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)氧化(hua)進(jin)一步(bu)降低(di)，所以(yi)電(dian)爐(lu)(lu)熔煉(lian)也可(ke)以(yi)生產(chan)出低(di)氧化(hua)、低(di)收縮的(de)(de)鐵(tie)(tie)液(ye)。只要嚴格控(kong)制(zhi)好澆注溫度(du)，用(yong)電(dian)爐(lu)(lu)熔煉(lian)生產(chan)復雜的(de)(de)缸體、缸蓋鑄件也很有(you)(you)優勢(shi)。
