球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如何選擇鑄鐵(tie)平板(ban)球(qiu)化劑(ji)
球(qiu)(qiu)化劑和孕(yun)育劑是球(qiu)(qiu)化處理過程中(zhong)重要的(de)(de)材料(liao)，除了質量穩定外，選(xuan)擇合適的(de)(de)球(qiu)(qiu)化劑還需要考(kao)慮以(yi)下幾(ji)種因素。
球(qiu)化(hua)處理溫度(du)：如果球(qiu)化(hua)處理溫度(du)>1480℃，球(qiu)化(hua)反應會比較(jiao)劇(ju)烈，進(jin)而造成(cheng)較(jiao)低(di)的(de)鎂吸收(shou)率(lv)。為了使球(qiu)化(hua)反應平穩(wen)，則(ze)可(ke)選擇鈣(gai)含量相對較(jiao)高的(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)。如果球(qiu)化(hua)溫度(du)<1480℃，則(ze)可(ke)以使用鈣(gai)含量相對低(di)一點(dian)的(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)。
處理包尺寸：如果處理包的高(gao)徑(jing)比(bi)為(wei)1:1，則(ze)由于鎂(mei)蒸汽的散失會(hui)導致鎂(mei)吸(xi)收(shou)率的降低(di)，建議使(shi)用鈣含量(liang)較高(gao)的球(qiu)化(hua)劑(ji)。如果處理包的高(gao)徑(jing)比(bi)為(wei)2:1，則(ze)球(qiu)化(hua)反應(ying)會(hui)比(bi)較平穩，鎂(mei)蒸氣會(hui)擴散到鐵液中，鎂(mei)吸(xi)收(shou)率得到提高(gao)。
球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理工(gong)(gong)藝(yi)：如(ru)果(guo)不使(shi)用(yong)蓋包法(fa)，那么(me)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)的(de)煙(yan)霧 會(hui)進入到大氣中，并(bing)且會(hui)產(chan)生(sheng)刺眼的(de)白光。為了(le)使(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反(fan)應(ying)平穩，可以(yi)采用(yong)低鎂(mei)高鈣的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)蓋包法(fa)工(gong)(gong)藝(yi)，鐵液不會(hui)飛濺，并(bing)且產(chan)生(sheng)的(de)煙(yan)霧較少，可使(shi)用(yong)高鎂(mei)低鈣的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑，以(yi)減少加入量，降低球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)成本。
處(chu)(chu)理重(zhong)量(liang)：如(ru)果處(chu)(chu)理鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)小于500kg，那么可使(shi)用粒(li)度(du)較小的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)，推(tui)薦使(shi)用粒(li)度(du)12mm以下的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)。如(ru)果處(chu)(chu)理鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)在500~1000kg，可使(shi)用粒(li)度(du)較大的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)，如(ru)粒(li)度(du)為3~25mm的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)。如(ru)果處(chu)(chu)理鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)大于1000kg，則可以使(shi)用4~32mm的(de)(de)(de)球(qiu)化劑(ji)(ji)。
硅(gui)含量：如果鑄(zhu)造(zao)產品的(de)工藝出品率較(jiao)低或者廢(fei)品率較(jiao)高，想(xiang)通過多加回(hui)(hui)爐(lu)料(liao)(liao)和(he)廢(fei)鋼的(de)方式進(jin)行(xing)熔(rong)煉，而終鑄(zhu)件對鐵水(shui)的(de)硅(gui)含量有嚴格要求。在孕育量沒法(fa)進(jin)一步降(jiang)低的(de)前(qian)提下，可使(shi)用低硅(gui)球(qiu)化劑進(jin)行(xing)處理，這樣可使(shi)回(hui)(hui)爐(lu)料(liao)(liao)多加8~15，可降(jiang)低鑄(zhu)造(zao)廠的(de)生產費用。
鑄(zhu)鐵平板原鐵液(ye)(ye)硫(liu)含量(liang)：如(ru)果(guo)原鐵液(ye)(ye)硫(liu)含量(liang)較(jiao)高，如(ru)果(guo)不進行脫硫(liu)處理，則需要高鎂(mei)高稀土(tu)的(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)，并且(qie)加入量(liang)會(hui)(hui)較(jiao)高，如(ru)果(guo)原鐵液(ye)(ye)的(de)硫(liu)含量(liang)較(jiao)低，則可以使(shi)用低鎂(mei)低稀土(tu)的(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)，且(qie)加入量(liang)會(hui)(hui)較(jiao)低，低鎂(mei)低稀土(tu)的(de)球(qiu)化(hua)劑(ji)成本也會(hui)(hui)比較(jiao)便宜。
不同(tong)的球化(hua)方式
目(mu)前常用的(de)球(qiu)化(hua)方(fang)式有以下(xia)幾(ji)種：包(bao)內處理(li)法(fa)(fa)（包(bao)括直沖法(fa)(fa)，三明治法(fa)(fa)和蓋包(bao)法(fa)(fa)）、型內球(qiu)化(hua)法(fa)(fa)、流淌法(fa)(fa)、純鎂處理(li)工藝（包(bao)括轉包(bao)法(fa)(fa)和包(bao)芯線法(fa)(fa)）。現 這幾(ji)種球(qiu)化(hua)方(fang)式的(de)優(you)缺點簡單介紹以下(xia)。
包內(nei)處理法(fa)：這是常見的球(qiu)化工藝，應用(yong)范圍廣，小到幾(ji)公斤的汽車(che)件(jian)，大到幾(ji)十噸(dun)的風(feng)電件(jian)都可以使用(yong)這種工藝。以蓋包法(fa)的鎂吸(xi)收率高，其次是三明治法(fa)。缺點(dian)是目前自(zi)動(dong)化程度不高，國內(nei)已有(you)一些設備廠在(zai)研發自(zi)動(dong)加料(liao)系統。
型(xing)內球(qiu)(qiu)化法：現在使用這種(zhong)(zhong)工藝的(de)鑄造廠不是(shi)很多(duo)，因為這種(zhong)(zhong)工藝的(de)缺點(dian)比(bi)較(jiao)明(ming)顯，球(qiu)(qiu)化處理產生的(de)渣子有時會進入型(xing)腔(qiang)，造成夾(jia)渣缺陷而產生廢品(pin)。另外，這種(zhong)(zhong)球(qiu)(qiu)化工藝對(dui)鐵(tie)液(ye)溫度(du)及鐵(tie)液(ye)流速(su)要求較(jiao)高，否則會球(qiu)(qiu)化不均勻。
流(liu)(liu)淌法：顧名(ming)思義，流(liu)(liu)淌法是(shi)(shi)(shi)鐵液流(liu)(liu)過裝有(you)球(qiu)化(hua)劑的(de)球(qiu)化(hua)室而進行球(qiu)化(hua)，目前(qian)這種工藝用的(de)并(bing)不是(shi)(shi)(shi)太多。優(you)點(dian)是(shi)(shi)(shi)自動化(hua)程度相對高一些；缺點(dian)是(shi)(shi)(shi)對鐵液溫度和鐵液流(liu)(liu)速要求較(jiao)嚴。
純(chun)鎂(mei)(mei)球化工(gong)藝：有時(shi)也叫高(gao)鎂(mei)(mei)球化工(gong)藝，目前(qian)主要(yao)有兩(liang)種形式，轉(zhuan)包法和(he)包芯線法。這(zhe)種方(fang)法的優點(dian)是(shi)自(zi)動化程度較(jiao)高(gao)，也有利(li)于環保；缺(que)點(dian)是(shi)鎂(mei)(mei)吸(xi)收率偏低，產生的煙(yan)霧和(he)渣(zha)子較(jiao)多。
生產球墨鑄鐵(tie)平板(ban)的注意事(shi)項
現在簡要總結一下生(sheng)產球鐵的注意事(shi)項(xiang)。
（1）原鐵(tie)液的(de)(de)(de)(de)硫含(han)(han)量(liang)(liang)及其他(ta)微(wei)量(liang)(liang)元(yuan)素(su)不要(yao)太高(gao)。如果(guo)原鐵(tie)液硫含(han)(han)量(liang)(liang)和其他(ta)微(wei)量(liang)(liang)元(yuan)素(su)含(han)(han)量(liang)(liang)太高(gao)，則需要(yao)較(jiao)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)加(jia)入量(liang)(liang)或者稀(xi)土(tu)含(han)(han)量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)，這樣球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本 會增加(jia)，另外(wai)過多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)會造成(cheng) 多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)渣子，不利于鑄件質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)穩定。稀(xi)土(tu)含(han)(han)量(liang)(liang)太多(duo)(duo)，則會在(zai)大斷面的(de)(de)(de)(de)鑄件上易(yi)產生(sheng)碎塊狀石墨。
（2）球(qiu)化(hua)(hua)處理的(de)穩(wen)(wen)定(ding)性。球(qiu)化(hua)(hua)處理工序(xu)(xu)是(shi)球(qiu)墨鑄鐵(tie)生產過程中的(de)關鍵工序(xu)(xu)，只有球(qiu)化(hua)(hua)處理工序(xu)(xu)穩(wen)(wen)定(ding)了，鑄件的(de)質量才能穩(wen)(wen)定(ding)。針對不同的(de)產品(pin)，不同的(de)原(yuan)鐵(tie)液硫含量，該加入多少球(qiu)化(hua)(hua)劑、孕(yun)育劑等(deng)，都要寫入作業(ye)指導書并且嚴格執行。
（3）避免較(jiao)長(chang)的(de)等待時間。球化孕育(yu)處理后，應立即進(jin)行澆(jiao)注。因為隨著(zhu)時間的(de)延長(chang)，殘留鎂會燒(shao)損并且孕育(yu)效(xiao)果會衰退。
（4）避免過高(gao)的殘(can)(can)留鎂(mei)(mei)含(han)(han)(han)量。較高(gao)的殘(can)(can)留鎂(mei)(mei)含(han)(han)(han)量會zengda鑄(zhu)件的縮松傾向，對于一般(ban)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵，殘(can)(can)留鎂(mei)(mei)含(han)(han)(han)量（質量分數）應控制(zhi)在(zai)0.035~0.045，對于高(gao)鎳(nie)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵，殘(can)(can)留鎂(mei)(mei)含(han)(han)(han)量應控制(zhi)在(zai)0.06~0.07。
（5）對(dui)要求較高(gao)的鑄件(jian)使用較好的孕育劑。對(dui)要求較高(gao)的風電件(jian)、高(gao)鐵件(jian)等，則應(ying)選(xuan)擇孕育效果較強(qiang)的隨(sui)流孕育劑（如具(ju)有zhuanli的Ultraseed/Ce）。其 點是能(neng) 增(zeng)加石墨(mo)球數，且石墨(mo)球形圓整。
