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。
如何選擇鑄鐵平板(ban)球化(hua)劑
球(qiu)(qiu)化劑和孕育劑是球(qiu)(qiu)化處理過程中重要的材(cai)料，除了質量穩定外，選(xuan)擇合(he)適的球(qiu)(qiu)化劑還(huan)需要考(kao)慮(lv)以下幾種因素。
球(qiu)化(hua)處(chu)理溫度：如果球(qiu)化(hua)處(chu)理溫度>1480℃，球(qiu)化(hua)反應(ying)會比較劇烈，進而造(zao)成較低(di)的(de)鎂吸收(shou)率。為(wei)了使球(qiu)化(hua)反應(ying)平穩，則(ze)可選擇鈣(gai)含量相對較高的(de)球(qiu)化(hua)劑。如果球(qiu)化(hua)溫度<1480℃，則(ze)可以使用鈣(gai)含量相對低(di)一點(dian)的(de)球(qiu)化(hua)劑。
處(chu)理(li)包尺寸：如果處(chu)理(li)包的(de)(de)(de)高徑(jing)比為1:1，則(ze)由于鎂(mei)(mei)蒸汽(qi)的(de)(de)(de)散失會導致鎂(mei)(mei)吸收率(lv)的(de)(de)(de)降(jiang)低，建議使用鈣含量較高的(de)(de)(de)球化(hua)劑。如果處(chu)理(li)包的(de)(de)(de)高徑(jing)比為2:1，則(ze)球化(hua)反應會比較平(ping)穩，鎂(mei)(mei)蒸氣會擴(kuo)散到(dao)鐵液中，鎂(mei)(mei)吸收率(lv)得(de)到(dao)提高。
球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)處理工藝(yi)：如果不使(shi)(shi)用蓋(gai)(gai)包法(fa)，那么球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)反應(ying)產(chan)生的(de)煙霧 會進入到(dao)大氣中，并且會產(chan)生刺眼的(de)白光。為(wei)了使(shi)(shi)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)反應(ying)平穩(wen)，可以采用低(di)鎂高鈣的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)。如果使(shi)(shi)用蓋(gai)(gai)包法(fa)工藝(yi)，鐵(tie)液(ye)不會飛濺，并且產(chan)生的(de)煙霧較(jiao)少，可使(shi)(shi)用高鎂低(di)鈣的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)，以減少加入量(liang)，降(jiang)低(di)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)成本(ben)。
處(chu)理重量(liang)：如(ru)(ru)果處(chu)理鐵(tie)液的重量(liang)小于500kg，那(nei)么(me)可(ke)使(shi)(shi)用粒(li)(li)(li)度(du)較(jiao)小的球化(hua)(hua)劑(ji)，推(tui)薦使(shi)(shi)用粒(li)(li)(li)度(du)12mm以下的球化(hua)(hua)劑(ji)。如(ru)(ru)果處(chu)理鐵(tie)液的重量(liang)在(zai)500~1000kg，可(ke)使(shi)(shi)用粒(li)(li)(li)度(du)較(jiao)大的球化(hua)(hua)劑(ji)，如(ru)(ru)粒(li)(li)(li)度(du)為3~25mm的球化(hua)(hua)劑(ji)。如(ru)(ru)果處(chu)理鐵(tie)液的重量(liang)大于1000kg，則可(ke)以使(shi)(shi)用4~32mm的球化(hua)(hua)劑(ji)。
硅含量：如果鑄造產品的(de)工(gong)藝出品率較低或者(zhe)廢品率較高，想通過多(duo)加回爐(lu)料(liao)和廢鋼的(de)方(fang)式進(jin)(jin)行(xing)熔(rong)煉，而終(zhong)鑄件(jian)對(dui)鐵水的(de)硅含量有嚴格要求。在孕育量沒法進(jin)(jin)一步(bu)降低的(de)前提下，可(ke)(ke)使用低硅球化劑進(jin)(jin)行(xing)處理(li)，這樣(yang)可(ke)(ke)使回爐(lu)料(liao)多(duo)加8~15，可(ke)(ke)降低鑄造廠的(de)生(sheng)產費用。
鑄(zhu)鐵平板(ban)原(yuan)(yuan)鐵液硫(liu)(liu)含(han)(han)量(liang)：如果原(yuan)(yuan)鐵液硫(liu)(liu)含(han)(han)量(liang)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)，如果不進行脫硫(liu)(liu)處理，則需(xu)要高(gao)(gao)(gao)鎂高(gao)(gao)(gao)稀土的球化(hua)劑(ji)，并且(qie)加入(ru)量(liang)會(hui)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)，如果原(yuan)(yuan)鐵液的硫(liu)(liu)含(han)(han)量(liang)較(jiao)低(di)(di)(di)，則可以使用低(di)(di)(di)鎂低(di)(di)(di)稀土的球化(hua)劑(ji)，且(qie)加入(ru)量(liang)會(hui)較(jiao)低(di)(di)(di)，低(di)(di)(di)鎂低(di)(di)(di)稀土的球化(hua)劑(ji)成(cheng)本也會(hui)比較(jiao)便宜。
不同的(de)球化方式
目前常用的球化(hua)方(fang)式有以下幾(ji)種：包(bao)內(nei)處(chu)理(li)(li)法(fa)（包(bao)括(kuo)直沖法(fa)，三明治法(fa)和(he)蓋包(bao)法(fa)）、型(xing)內(nei)球化(hua)法(fa)、流淌(tang)法(fa)、純鎂處(chu)理(li)(li)工藝（包(bao)括(kuo)轉包(bao)法(fa)和(he)包(bao)芯線法(fa)）。現 這(zhe)幾(ji)種球化(hua)方(fang)式的優缺點簡單(dan)介紹以下。
包內處理法(fa)：這是(shi)常(chang)見的球(qiu)化(hua)工藝(yi)(yi)，應用(yong)范圍廣，小到幾(ji)公斤的汽車件，大到幾(ji)十噸的風電件都可(ke)以(yi)使用(yong)這種工藝(yi)(yi)。以(yi)蓋包法(fa)的鎂(mei)吸收率高(gao)，其次是(shi)三明治法(fa)。缺點是(shi)目前自動化(hua)程度不高(gao)，國內已有(you)一些設備廠(chang)在研發(fa)自動加料系(xi)統(tong)。
型(xing)內球(qiu)化法：現(xian)在使用這種工藝(yi)的鑄造(zao)(zao)廠不是很多(duo)，因為這種工藝(yi)的缺(que)點比較明顯，球(qiu)化處理產生的渣子有時會進入(ru)型(xing)腔，造(zao)(zao)成夾渣缺(que)陷而產生廢(fei)品(pin)。另外，這種球(qiu)化工藝(yi)對(dui)鐵液(ye)溫度(du)及鐵液(ye)流速(su)要(yao)求較高，否則會球(qiu)化不均(jun)勻。
流(liu)(liu)淌法：顧名(ming)思(si)義，流(liu)(liu)淌法是(shi)鐵(tie)液(ye)流(liu)(liu)過(guo)裝有球化(hua)(hua)劑(ji)的球化(hua)(hua)室(shi)而(er)進行球化(hua)(hua)，目(mu)前(qian)這種工藝用的并不是(shi)太多。優點是(shi)自動(dong)化(hua)(hua)程度(du)相對(dui)高(gao)一些；缺點是(shi)對(dui)鐵(tie)液(ye)溫度(du)和鐵(tie)液(ye)流(liu)(liu)速要(yao)求較嚴(yan)。
純鎂(mei)(mei)球化(hua)工藝：有時也叫高鎂(mei)(mei)球化(hua)工藝，目前主要有兩種(zhong)形式，轉(zhuan)包(bao)法和(he)包(bao)芯線法。這種(zhong)方法的(de)優點是自動化(hua)程度較高，也有利于環(huan)保；缺點是鎂(mei)(mei)吸收率偏低，產生的(de)煙霧和(he)渣子(zi)較多。
生產球墨鑄鐵平板的注(zhu)意(yi)事項(xiang)
現在簡要總結一下生產球(qiu)鐵的注意事(shi)項(xiang)。
（1）原(yuan)鐵(tie)液的(de)硫(liu)含(han)(han)量及其他微量元(yuan)(yuan)素(su)不(bu)要太高。如(ru)果原(yuan)鐵(tie)液硫(liu)含(han)(han)量和其他微量元(yuan)(yuan)素(su)含(han)(han)量太高，則需(xu)要較(jiao)多(duo)的(de)球化(hua)(hua)(hua)劑(ji)加入量或者稀土含(han)(han)量較(jiao)高的(de)球化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，這樣(yang)球化(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)成(cheng)本 會(hui)增(zeng)加，另外過多(duo)的(de)球化(hua)(hua)(hua)劑(ji)會(hui)造成(cheng) 多(duo)的(de)渣子，不(bu)利于鑄件質量的(de)穩定(ding)。稀土含(han)(han)量太多(duo)，則會(hui)在(zai)大(da)斷面的(de)鑄件上易(yi)產(chan)生(sheng)碎塊狀石墨。
（2）球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理(li)的(de)(de)穩定性。球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理(li)工序是球(qiu)(qiu)(qiu)墨鑄(zhu)鐵生產過程中的(de)(de)關鍵工序，只有球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理(li)工序穩定了，鑄(zhu)件的(de)(de)質量(liang)才(cai)能(neng)穩定。針對不同(tong)的(de)(de)產品，不同(tong)的(de)(de)原鐵液硫含量(liang)，該加入多(duo)少球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑、孕育劑等(deng)，都(dou)要寫入作業指(zhi)導書并且嚴格執行。
（3）避免較長(chang)(chang)的等(deng)待時間。球化孕育處(chu)理后，應(ying)立即進行澆注。因為(wei)隨著時間的延長(chang)(chang)，殘留鎂會(hui)燒損并且(qie)孕育效(xiao)果會(hui)衰退。
（4）避免過(guo)高的(de)殘(can)留鎂(mei)含量(liang)。較高的(de)殘(can)留鎂(mei)含量(liang)會zengda鑄(zhu)件(jian)的(de)縮(suo)松傾向，對于一般球墨鑄(zhu)鐵，殘(can)留鎂(mei)含量(liang)（質量(liang)分數）應(ying)(ying)控制在(zai)0.035~0.045，對于高鎳球墨鑄(zhu)鐵，殘(can)留鎂(mei)含量(liang)應(ying)(ying)控制在(zai)0.06~0.07。
（5）對(dui)要求(qiu)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)鑄件使用較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)劑。對(dui)要求(qiu)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)風電件、高鐵件等，則應選擇孕(yun)育(yu)效果(guo)較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)隨流(liu)孕(yun)育(yu)劑（如具有zhuanli的(de)(de)(de)(de)Ultraseed/Ce）。其(qi) 點(dian)是能(neng) 增加石墨(mo)球數，且石墨(mo)球形圓(yuan)整。
