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
鑄鐵(tie)的(de)(de)組織和(he)(he)性(xing)(xing)能很(hen)大(da)程度上取決于原材料的(de)(de)微(wei)觀組織和(he)(he)質量。生鐵(tie)中(zhong)存在具有遺傳(chuan)性(xing)(xing)的(de)(de)粗大(da)的(de)(de)過(guo)共晶石(shi)墨，在熔化過(guo)程中(zhong)難以完全(quan)xiaochu，使凝固過(guo)程中(zhong)產(chan)生的(de)(de)石(shi)墨化膨脹作用削弱(ruo)，鑄鐵(tie)平臺鑄件的(de)(de)致密(mi)性(xing)(xing)降(jiang)低，鐵(tie)液收縮傾向zengda，同時粗大(da)的(de)(de)石(shi)墨還加(jia)大(da)對基體的(de)(de)割裂(lie)作用，降(jiang)低材料的(de)(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(yong)未經過(guo)高溫石(shi)(shi)墨(mo)化的(de)(de)增碳(tan)(tan)劑(ji)，這(zhe)種增碳(tan)(tan)劑(ji)中雜(za)質多(duo)，灰分(fen)(fen)多(duo)，并(bing)且(qie)需要較長的(de)(de)時間(jian)才能(neng)擴散到(dao)鐵(tie)(tie)液中。如果熔煉時間(jian)短， 會出(chu)現(xian)假增碳(tan)(tan)的(de)(de)效果，即爐內(nei)鐵(tie)(tie)液的(de)(de)上部(bu)分(fen)(fen)碳(tan)(tan)含量在范(fan)圍內(nei)，下部(bu)分(fen)(fen)碳(tan)(tan)含量低于(yu)范(fan)圍，這(zhe)種鐵(tie)(tie)液澆注鑄(zhu)鐵(tie)(tie)平臺鑄(zhu)件，很容易出(chu)現(xian)縮松(song)。經過(guo)高溫石(shi)(shi)墨(mo)化處理(li)的(de)(de)增碳(tan)(tan)劑(ji)，碳(tan)(tan)原子(zi)從原來的(de)(de)無序排列(lie)狀(zhuang)(zhuang)態過(guo)渡到(dao)片(pian)狀(zhuang)(zhuang)石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)有序排列(lie)狀(zhuang)(zhuang)態，片(pian)狀(zhuang)(zhuang)石(shi)(shi)墨(mo)才能(neng)成(cheng)為石(shi)(shi)墨(mo)形核的(de)(de)好核心(xin)，從而cujin石(shi)(shi)墨(mo)化。
(2)未(wei)經過高(gao)溫石(shi)墨(mo)化的增碳劑含(han)有(you)較高(gao)的氮(dan)(dan)和硫，會使鐵(tie)液中氮(dan)(dan)的含(han)量(liang)增加(jia)，生產合成鑄鐵(tie)時(shi)加(jia)入大量(liang)廢鋼，廢鋼中也含(han)有(you)大量(liang)的氮(dan)(dan)，使鐵(tie)液中氮(dan)(dan)含(han)量(liang)升高(gao)，當鐵(tie)液中氮(dan)(dan)的含(han)量(liang)超過0.01，有(you)可能導致(zhi)形成氮(dan)(dan)氣孔缺陷，尤其是(shi)當氮(dan)(dan)含(han)量(liang)超過0.014時(shi) 甚。
碳化硅的使(shi)用
鑄(zhu)(zhu)鐵熔煉(lian)時(shi)加入(ru)碳化(hua)(hua)硅，對于灰鑄(zhu)(zhu)鐵，由于非平衡(heng)石墨(mo)的(de)預孕育作(zuo)用，可以(yi)提高(gao)共晶團(tuan)大量形(xing)成與生(sheng)長的(de)溫度(du)（減小相(xiang)對過冷度(du)），有利于形(xing)成A型石墨(mo)；還可以(yi)因晶核數(shu)量增多，使片狀石墨(mo)細小，提高(gao)石墨(mo)化(hua)(hua)程度(du)減少白口傾向，從而提高(gao)力學(xue)性能。
在灰(hui)鐵(tie)(tie)、球(qiu)鐵(tie)(tie)和可鍛鑄(zhu)鐵(tie)(tie)方面，都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反(fan)應，用SiC來(lai)降低FeO和MnO在渣(zha)中的含量，從(cong)而凈化鐵(tie)(tie)液。
由于碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅的熔點較高，加入(ru)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅的時(shi)間是關(guan)鍵(jian)，如(ru)果(guo)加入(ru)太(tai)晚，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅未全部進行熔解擴散，其中未熔融的碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅會(hui)(hui)以(yi)顆(ke)粒狀(zhuang)的形態(tai)存在于鐵液(ye)(ye)中，在鐵液(ye)(ye)澆注后(hou)(hou)反而會(hui)(hui)形成渣(zha)眼；如(ru)果(guo)加入(ru)時(shi)間太(tai)長，鐵液(ye)(ye)經過長時(shi)間的熔煉后(hou)(hou)，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅所形成的形核也會(hui)(hui)慢慢消(xiao)失(shi)，只(zhi)能起(qi)到(dao)簡單的增硅作用。因此建議，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅的加入(ru)時(shi)間好是在中頻(pin)爐熔融1/3爐料時(shi)，并且爐料已經化(hua)(hua)(hua)(hua)清時(shi)加入(ru)，伴隨著鐵液(ye)(ye)的攪拌作用，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅的擴散效果(guo)會(hui)(hui) 。
鑄鐵平(ping)臺鐵液的過(guo)熱和高溫靜置
在(zai)(zai)一定范圍內提高(gao)(gao)鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)平臺(tai)(tai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)熱溫度(du)，延長高(gao)(gao)溫靜(jing)置的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)，都會導致鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)及(ji)(ji)基體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)細化(hua)，使鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)平臺(tai)(tai)強度(du)提高(gao)(gao)；另(ling)外(wai)，高(gao)(gao)溫鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)在(zai)(zai)一定的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)下靜(jing)置，由于氧(yang)化(hua)渣(zha)的(de)(de)(de)(de)密度(du)比鑄鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)密度(du)小，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)渣(zha)隨著鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)翻滾，會浮到(dao)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)表面，通過(guo)出(chu)爐前扒渣(zha)處理，可(ke)以減少鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)渣(zha)，凈化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)。但過(guo)熱溫度(du)過(guo)高(gao)(gao)，以及(ji)(ji)過(guo)熱時(shi)(shi)間(jian)過(guo)長，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)核(he)心 會消(xiao)失，zengda原鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)白口傾向。我公司嚴(yan)格實施鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)過(guo)熱工藝，經(jing)過(guo)長時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)探索和經(jing)驗總結，認(ren)為感應電爐中(zhong)(zhong)(zhong)，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)過(guo)熱溫度(du)控制在(zai)(zai)1500℃-1530℃，過(guo)熱時(shi)(shi)間(jian)為5分鐘-10分鐘為佳(jia)，此時(shi)(shi)澆注的(de)(de)(de)(de)鑄件石(shi)墨(mo)細小，組(zu)織致密。
鑄鐵平臺孕育處理的(de)目的(de)是(shi)增加形(xing)核核心、cujin石墨化、降低白口傾向。
2.1出爐(lu)孕(yun)育
出(chu)爐孕育是鐵(tie)水出(chu)至轉運包1/4時隨(sui)流沖入硅鋯孕育劑。鋯在鐵(tie)液中能生(sheng)成ZrC、Al3Zr、ZrN，增加析(xi)出(chu)和細(xi)化奧氏體(ti)枝(zhi)晶，增加石(shi)墨(mo)結晶核(he)心cujin鐵(tie)液石(shi)墨(mo)化，cujin穩定獲得鐵(tie)素(su)體(ti)基體(ti)，提(ti)高(gao)鑄鐵(tie)的(de)強度。
2.2隨(sui)流孕育
孕(yun)(yun)(yun)(yun)育衰退是孕(yun)(yun)(yun)(yun)育處理過程不容忽視的(de)問題(ti)，相比出爐孕(yun)(yun)(yun)(yun)育，隨流孕(yun)(yun)(yun)(yun)育鐵(tie)液溫度較低且孕(yun)(yun)(yun)(yun)育時(shi)間延后，從而(er)明顯減少孕(yun)(yun)(yun)(yun)育衰退現象，提高孕(yun)(yun)(yun)(yun)育效果。對(dui)于致密(mi)性要(yao)求高的(de)發動機缸(gang)體缸(gang)蓋灰鑄(zhu)鐵(tie)鑄(zhu)件(jian)，一般選擇(ze)0.05-0.1的(de)硅鍶孕(yun)(yun)(yun)(yun)育劑(ji)。硅鍶孕(yun)(yun)(yun)(yun)育劑(ji)能夠youxiaocujin共晶(jing)石(shi)墨(mo)化、減少鐵(tie)液的(de)白口，但(dan)不增(zeng)加共晶(jing)團數(shu)，不增(zeng)加鐵(tie)液的(de)縮松傾向(xiang)，對(dui)降低鑄(zhu)件(jian)滲漏具(ju)有 的(de)作用。
結(jie)論：
3.1冶(ye)金質量是(shi)生(sheng)產鑄(zhu)鐵平(ping)臺的根(gen)本保障(zhang)，形核(he)核(he)心(xin)是(shi)衡量冶(ye)金質量的重要指標(biao)。
3.2感(gan)應電爐中(zhong)加入一定量(liang)的(de)碳化硅作(zuo)為預處理劑，增加鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)形核核心，降低白口傾(qing)向(xiang)，并(bing)且能(neng)減少(shao)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)氧化渣，起到凈化鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)作(zuo)用。
3.3生產合成鑄鐵時，一定要選用經過高溫(wen)石墨化的(de)增(zeng)碳劑(ji)，并對廢鋼(gang)的(de)來源進(jin)行嚴(yan)格管控。
3.4大量使用廢鋼，通過(guo)增碳工藝(yi)生產合成(cheng)鑄鐵時，容(rong)易產生氮(dan)氣孔，可以(yi)通過(guo)選用硅(gui)鋯(gao)孕育(yu)劑來(lai)xiaochu氮(dan)氣孔的風險(xian)。
3.5出爐(lu)補碳工藝，不僅能穩定(ding)(ding)爐(lu)后(hou)碳的成分， 重要的是起(qi)到(dao)一定(ding)(ding)的孕(yun)育作用(yong)，增加了鐵液中的石墨核心，降低鐵液(ye)的白(bai)口(kou)傾向。
鑄(zhu)鐵(tie)平臺生產廠家，想了解 多(duo)歡迎隨(sui)時(shi)詳(xiang)詢！
