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(lu)熔煉：增(zeng)碳(tan)技(ji)術(shu)的(de)應用是解決鐵(tie)液(ye)收縮的(de)關鍵技(ji)術(shu)。由(you)于鐵(tie)液(ye)凝固過程中的(de)石(shi)墨析出(chu)產生石(shi)墨化(hua)膨脹作(zuo)用，良好的(de)石(shi)墨化(hua)會(hui)減少鐵(tie)液(ye)的(de)收縮傾(qing)向，因此，增(zeng)碳(tan)技(ji)術(shu)是好的(de)工(gong)藝(yi)。
由于(yu)加(jia)(jia)(jia)入增碳(tan)劑提高了鐵(tie)液(ye)的(de)石墨化能力，因此，采用(yong)全廢(fei)鋼(gang)熔煉加(jia)(jia)(jia)增碳(tan)劑的(de)工藝，鐵(tie)液(ye)的(de)收縮(suo)傾(qing)向反而 小。這是(shi)(shi) 重要的(de)一(yi)個觀念轉變，傳統的(de)觀念是(shi)(shi)認為多加(jia)(jia)(jia)廢(fei)鋼(gang)會zengda鐵(tie)液(ye)的(de)收縮(suo)傾(qing)向，這樣我們 容(rong)易走入一(yi)個誤區，不愿意多用(yong)廢(fei)鋼(gang)，而喜(xi)歡多用(yong)一(yi)些生鐵(tie)。
多用生(sheng)(sheng)鐵(tie)的(de)缺(que)點是：生(sheng)(sheng)鐵(tie)中(zhong)有許多粗(cu)大的(de)過(guo)共晶石(shi)墨，這種(zhong)粗(cu)大的(de)石(shi)墨具(ju)有遺傳性，如果低(di)溫熔煉，粗(cu)大的(de)石(shi)墨難以xiaochu，粗(cu)大的(de)石(shi)墨從液(ye)態遺傳到(dao)了(le)固態，使(shi)凝(ning)固過(guo)程中(zhong)本來由于石(shi)墨析(xi)出應(ying)該(gai)產生(sheng)(sheng)的(de)膨(peng)脹作用削弱，因此使(shi)鐵(tie)液(ye)凝(ning)固過(guo)程中(zhong)的(de)收縮(suo)傾向zengda，粗(cu)大的(de)石(shi)墨又然降(jiang)低(di)了(le)材料的(de)性能。
(2)提高鑄(zhu)鐵(tie)平板原鐵(tie)液的硅量，控(kong)制孕(yun)育
灰鑄鐵中的(de)(de)硅(gui)一部分(fen)是(shi)原鐵液中的(de)(de)硅(gui)，一部分(fen)是(shi)孕育帶(dai)入的(de)(de)硅(gui)。
許多人喜歡原鐵(tie)液中(zhong)的(de)(de)硅(gui)低點，然后(hou)用很(hen)大(da)(da)的(de)(de)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)，這種做(zuo)法(fa)(fa)并不科學：大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)是不可(ke)(ke)取的(de)(de)，這會zengda收(shou)縮(suo)傾向。孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)是為了增加結晶核心的(de)(de)數量(liang)(liang)，cujin石墨(mo)化(hua)，少量(liang)(liang)的(de)(de)孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)（0.2～0.4） 可(ke)(ke)以達到這個(ge)目(mu)的(de)(de)。從(cong)工(gong)藝控(kong)制來說(shuo)，孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)應(ying)該相應(ying)穩定(ding)(ding)，不能有過大(da)(da)的(de)(de)變化(hua)。這 要求(qiu)原鐵(tie)液的(de)(de)硅(gui)量(liang)(liang)也(ye)要相應(ying)穩定(ding)(ding)。提(ti)高(gao)(gao)原鐵(tie)液的(de)(de)硅(gui)量(liang)(liang)，既可(ke)(ke)以減(jian)少白口和(he)收(shou)縮(suo)傾向，又能發揮硅(gui)固溶強化(hua)基體的(de)(de)作用，性能反(fan)而不降(jiang)低。目(mu)前比(bi)較科學的(de)(de)做(zuo)法(fa)(fa)是提(ti)高(gao)(gao)灰鑄(zhu)鐵(tie)原鐵(tie)液的(de)(de)含硅(gui)量(liang)(liang)，孕(yun)(yun)(yun)育(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)控(kong)制在0.3左右，這樣可(ke)(ke)以發揮硅(gui)的(de)(de)固溶強化(hua)作用，對提(ti)高(gao)(gao)強度有利，也(ye)對減(jian)少鑄(zhu)件(jian)收(shou)縮(suo)有利 。
（3）合(he)金化(hua)的方法對鑄(zhu)鐵平板鐵液收縮有很大影(ying)響
合(he)金化能youxiao提高鑄鐵(tie)的性能，我們常用的合(he)金元素是(shi)鉻、鉬、銅、錫、鎳。
鉻(ge)：鉻(ge)能youxiao地提(ti)(ti)高(gao)灰(hui)鑄鐵的性(xing)能，隨著加入量(liang)的增加，性(xing)能會一(yi)直提(ti)(ti)高(gao)。鉻(ge)的白口(kou)傾(qing)向比較(jiao)大(da)，這是(shi)大(da)家(jia)顧(gu)忌的問題。加入量(liang)太(tai)大(da)，會出(chu)現碳化物。至于鉻(ge)量(liang)的上限(xian)(xian)如(ru)何控制，不(bu)同的加鉻(ge)工藝，上限(xian)(xian)有所不(bu)同，如(ru)果鉻(ge)加入到原(yuan)鐵液中(zhong)，其(qi)上限(xian)(xian)不(bu)要超過0.35，提(ti)(ti)高(gao)原(yuan)鐵液中(zhong)的鉻(ge)量(liang)會使鐵液白口(kou)傾(qing)向和收縮傾(qing)向加大(da)， 有害(hai)。
另一種加鉻(ge)的(de)工藝(yi)不是(shi)提高 原(yuan)鐵(tie)液鉻(ge)是(shi)，而是(shi)將鉻(ge)加入到鐵(tie)液包(bao)中，用沖入法沖入，這(zhe)種工藝(yi)會(hui)(hui)大(da)大(da)減(jian)少(shao)鐵(tie)液的(de)白口(kou)和收縮傾向，同前(qian)一種工藝(yi)相比，同樣(yang)的(de)鉻(ge)量(liang)，白口(kou)和收縮傾向會(hui)(hui)減(jian)少(shao)一半以上，這(zhe)種加鉻(ge)方式，鉻(ge)的(de)上限可(ke)以控制到0.45。
鉬：鉬的 性與鉻 相似(si)，不再作具體描述。由于鉬的價格昂貴，加(jia)鉬會大幅度增加(jia)成本。因此(ci)，應盡可(ke)能(neng)少加(jia)鉬，多(duo)加(jia)一(yi)些鉻。
用沖入法加鉻、加鉬是減少合金化收縮的(de)youxiao措施(shi)。
（4）鑄鐵平板（鑄鐵平臺）鐵液(ye)澆注溫度(du)對(dui)收縮的影(ying)響
溫(wen)度(du)高鐵(tie)(tie)(tie)液收縮(suo)傾向大，這(zhe)是(shi)大家(jia)都有(you)的經驗。要(yao)控制(zhi)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)在合理(li)的范圍內是(shi) 重要(yao)的，澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)如果高于工藝規(gui)定的合理(li)的溫(wen)度(du)20～30℃，收縮(suo)傾向 會大幅增加。生(sheng)產(chan)中要(yao)注(zhu)(zhu)意這(zhe)樣一(yi)種現象，沒有(you)自動保溫(wen)功能的電爐，可(ke)能會使鐵(tie)(tie)(tie)液溫(wen)度(du)升(sheng)高，一(yi)包鐵(tie)(tie)(tie)液的澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)會低一(yi)些(xie)，隨后溫(wen)度(du)會越來越高，如果不(bu)加以(yi)控制(zhi)， 有(you)可(ke)能產(chan)生(sheng)收縮(suo)廢(fei)品。生(sheng)產(chan)中一(yi)包鐵(tie)(tie)(tie)液要(yao)燙(tang)包，燙(tang)好的包再用(yong)，而且一(yi)包鐵(tie)(tie)(tie)液澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)要(yao)控制(zhi)在下(xia)限，不(bu)要(yao)在上限，防(fang)止溫(wen)度(du)不(bu)斷升(sheng)高。電爐熔煉控制(zhi)好澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)，是(shi)防(fang)止鑄件產(chan)生(sheng)收縮(suo)廢(fei)品的關鍵措施。
（5）鐵液氧化傾向(xiang)不容忽(hu)略：氧化大，收縮大。
鐵液氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)傾向(xiang)大是(shi) 有(you)害的(de)，也會zengda收(shou)(shou)縮傾向(xiang)。為了降低(di)鐵液氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，沖天爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉(lian) 要實(shi)現快(kuai)速熔(rong)(rong)煉(lian)。現在國外(wai)的(de)電(dian)(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)技術(shu)(shu)可以做到加入(ru)的(de)鐵料(liao)在幾分鐘內(nei)快(kuai)速熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，大大縮短了鐵料(liao)在高(gao)溫(wen)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)階段的(de)時間，氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)傾向(xiang)大幅降低(di)，同時由于(yu)電(dian)(dian)爐(lu)(lu)增碳技術(shu)(shu)的(de)應用(yong)，使(shi)鐵液的(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)進(jin)一步降低(di)，所以電(dian)(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)也可以生(sheng)產出低(di)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、低(di)收(shou)(shou)縮的(de)鐵液。只要嚴格控制好澆注溫(wen)度，用(yong)電(dian)(dian)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)生(sheng)產復雜(za)的(de)缸體、缸蓋鑄(zhu)件也很(hen)有(you)優勢。
