提高鑄件質(zhì)量,!爐前處理鐵液的5個(gè)方法!
閱讀:1289 發(fā)布時(shí)間:2022-3-9
提高鑄件質(zhì)量,!爐前處理鐵液的5個(gè)方法,!
在鑄造合金家族中,各類鑄造合金的發(fā)展取決于其優(yōu)勢(shì)的發(fā)揚(yáng)和劣勢(shì)的抑制,。鑄鐵 與鑄鋼,、有色合金相比,鑄造性能較,。因此,,鐵液的利用率高,產(chǎn)品的適用面廣,。
在材質(zhì)克爭(zhēng)中,,提高鑄鐵的強(qiáng)度、增加強(qiáng)韌性,、消除內(nèi)在缺陷,,對(duì)于減輕鑄件重量,延長(zhǎng)服役期,節(jié)約材料是非常重要的,。為了保證鑄鐵性能的可靠性和穩(wěn)定性,,首先必需有良好的鐵液質(zhì)量。因此,,一定要做好爐前處理,!
1.脫硫
鐵液脫硫可減少球化劑用量和鑄件中硫化物夾渣的數(shù)量。發(fā)達(dá)國(guó)家球鐵生產(chǎn)幾乎全部采用脫硫工藝,,要求脫硫后S=0.01%,,我國(guó)條件下,目標(biāo)位為S=0.02%,,錫柴和常柴可達(dá)到
S≤0.015%.
包底Na2CO3沖入法處理,,方法簡(jiǎn)便但脫硫率低,效果不穩(wěn)定,,處理時(shí)煙塵污染環(huán)境,,對(duì)咽喉有刺激性。在規(guī)模生產(chǎn)的球鐵車間,,宜將脫硫劑置于液面,,采用機(jī)械攪拌法、搖包法或氣動(dòng)攪拌法進(jìn)行脫硫,。其中氣動(dòng)法較為簡(jiǎn)單,,動(dòng)力消耗少 ,較為流行,。氣動(dòng)脫硫裝置可設(shè)于前爐上游,,進(jìn)行連續(xù)脫硫,亦可在爐前單包間斷脫硫,。氣動(dòng)源多為N2,。脫蔬劑分CaC2系和CaO兩大類。Cicz脫硫效果好可梅硫由004-0.06%降至001%7浮渣呈顆粒狀易手去除,,點(diǎn)是芒的價(jià)梏貴熔宗高
又礙于運(yùn)輸和保管,,故限子近點(diǎn)供應(yīng)。CaO系使用較為普遍,。無論是那一系脫硫溝,,都應(yīng)具有抗潮、防爆的特性,?;钚訡aO經(jīng)表面成膜處理,并加添加劑制成的復(fù)合脫硫劑 ,,不受潮,,去硫效率高,,氣動(dòng)法脫硫,脫硫率在60~90%,。產(chǎn)量不大的工廠,,單包沖入法脫硫應(yīng)采用低容點(diǎn)復(fù)合脫硫劑 ,脫硫率為30-50%此時(shí)脫硫渣呈熔融狀,。
氣動(dòng)脫硫后,,鐵液進(jìn)入感應(yīng)爐提溫。
2除渣
除渣過程可在包中或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行,。將除渣劑(聚渣劑)撒于液面即時(shí)形成一熔融層,,起覆蓋和聚渣作用。除渣劑受熱膨化,,在熔融層中產(chǎn)生許多小孔,,起良好的保溫作用。
除渣劑分低,、中,、高二檔。由原礦經(jīng)簡(jiǎn)單破碎,、過篩的產(chǎn)品屬于低檔,,各省均產(chǎn)。現(xiàn)已不被鑄造廠看好,。中檔除渣劑對(duì)原礦有所選擇,,增加了水洗等工序,,能滿足鑄件的基本要求,,為多數(shù)工廠接受。進(jìn)口的高檔除渣劑,,選優(yōu)質(zhì)礦源,,加工工序有別于一般。該產(chǎn)品撒于液面即迅速散布,,覆蓋整個(gè)液面,,除渣能力超卓,用量少,,不粘爐村與澆包,,用棍即可將熔融渣層整體挑起,清渣方便*,,近三年來已開始受國(guó)內(nèi)業(yè)界的重視,。
3.球化
球化處理仍以包內(nèi)沖入法為主。選用球化劑需視熔爐,、出鐵溫原,,脫硫與否和球鐵類型等而定,。一股而言,沖天爐鐵液選用Mg7-9%,,RE3~7%的球化劑,,感應(yīng)爐鐵液選用低Mg
(5=6%) 低RE(1.5~2.5%)球化劑,亦有的廠仍用Mg8RE3球化劑,。JB/T9228-1999標(biāo)準(zhǔn),,對(duì)Mg 和RE的成分范圍偏差規(guī)定為土1%,有些廠標(biāo)巴儲(chǔ)小為生05%,,對(duì)CaA等才有明
確規(guī)定,。球化劑質(zhì)量中,應(yīng)重視MgO含量成分的偏析程度以及粒度的集中度,。凡是粒度不
勻,,粉末多,色澤發(fā)暗的球化劑不宜選用,。
原則上,,只要掌握好鐵液的化學(xué)成分和孕育環(huán)節(jié),采用上述球化劑即可生產(chǎn)鑄態(tài)球鐵,。但亦有工廠采用鑄態(tài)球鐵用球化劑,。一般,在鑄態(tài)鐵素體球化劑中含有Ba和Bi,,在鑄態(tài)珠光體球化劑中含有Ba和Sb,,但對(duì)于QT700-2以上的重要曲軸類鑄件,不推薦使用含Sb球化劑,,此時(shí)應(yīng)通過調(diào)整Cu Mo等的含量來控制基體,。必須指出,不管是否采用鑄態(tài)球化劑,,孕育永遠(yuǎn)是不可忽視的重要環(huán)節(jié),。
重稀土含鎂球化劑用于厚壁球鐵件,為子防止球化衰退和石墨畸變,,還應(yīng)當(dāng)調(diào)低S星,,采取增加石墨球數(shù),細(xì)化石墨球徑的工芝手段蓋包處理法大大減少了處理時(shí)的煙光污染,,是一種節(jié)省球化劑,、保證球化質(zhì)量的簡(jiǎn)便工藝,值得推廣,。在鋼液喂絲技術(shù)的啟發(fā)下,,喂絲球化經(jīng)過試驗(yàn)已成功用于新興鑄管公司等企業(yè)。喂絲球化是由喂絲機(jī)將合金包芯線連續(xù)不斷地向澆包底部送進(jìn) ,,進(jìn)行球化處理的一種工藝,。該工藝可精確控制殘余鎂量 ,,具有一高三少即球化質(zhì)量高、渣量少,、溫降少,、污染小的特點(diǎn)。包芯線外皮為0.3mm厚的冷軋鋼皮,,芯材-一 般為含Mg25-30%,,并有CavBa.(RE)等的復(fù)合成。喂絲法成本比沖入法低20-40%,,對(duì)大批量生產(chǎn)的鑄管廠,、汽車鑄造廠等很有吸引力。目前,,國(guó)內(nèi)已有多家單位能成套供應(yīng)喂絲機(jī)和包芯線,,包芯線分球化、蠕化,、孕育,、脫硫、增碳和合金化等多個(gè)品種,。
型內(nèi)球化是在澆道內(nèi)設(shè)—反應(yīng)室,,鐵液邊流過邊發(fā)生球化反應(yīng)。型內(nèi)球化勞動(dòng)條件好,,氧化損失少,,Mg吸收率高達(dá)80%,克服了球化豪退與孕育衰退,,提高了球鐵性能,。型內(nèi)球化對(duì)鐵液硫量要求嚴(yán)格,鑄件的工藝出品率低,。七十年代國(guó)內(nèi)曾有應(yīng)用,,現(xiàn)己不見于生產(chǎn)。
4. 孕育
孕育是提開鑄鐵質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),。經(jīng)過十多年的努力,我國(guó)孕育劑基本實(shí)現(xiàn)了系列化和商品化,。時(shí)下,,國(guó)內(nèi)孕育劑主要是硅系和碳硅系。
硅系孕育劑熔點(diǎn)低,,適合于碳高碳低,,硫高硫低的各種鐵液,應(yīng)用廣泛,。特殊硅鐵的孕育作用強(qiáng),,用量少,,引起鐵液化學(xué)成分的波動(dòng)小,鑄鐵質(zhì)量穩(wěn)定,。覆蓋面大的*FeSi-Ba-Ca,,它明顯增加共晶園數(shù),抑制灰鐵中的D,、E型石墨而促進(jìn)^型石墨的形成,,提高球化級(jí)別,Ba,,尤其是Ba,、Ca共存時(shí),抗衰退性好,。Fesi-Sr是薄壁發(fā)動(dòng)機(jī)零件適用的孕育劑,,有很優(yōu)秀的防白口能力,而不明顯增加共晶田數(shù),,因此可杜絕因縮松而招致凌漏的弊病,。球鐵生產(chǎn)中,由于Ce的存在,,Sr的孕育效果受到削弱,。含Zr硅鐵有類似手含Ba硅鐵的作用,而表現(xiàn)得較弱,。但工r有除氣功能和微合金化作用,,對(duì)鑄鐵的力學(xué)性能起穩(wěn)定作用。含Z硅鐵的熔點(diǎn)高,,故常Zr-Mn共存,,以降低其熔點(diǎn)。高Ca的孕育劑,,如Casi,,兼有脫硫脫氧和防白口及增加石里核的作用,在二十世紀(jì)五,、六十年代多有使用,,后來由于焦碳和鐵液質(zhì)量的改善,Casi已很少單獨(dú)使用,,偶見于與Fesi或FeSiRE復(fù)合使用,。碳硅孕育劑中的碳(石墨)使這種孕育劑有十分優(yōu)秀的防止白口能力。對(duì)由高溫鐵液生產(chǎn)邊角多,、壁厚較薄的灰鐵件時(shí),,較為適用。水壓薄壁件,,有防滲漏要求時(shí),,亦可作為選項(xiàng),。球鐵生產(chǎn)中,碳硅孕育劑不應(yīng)使用,。
出鐵槽大劑量孕育由各種形式的后孕育所替代是孕育方法發(fā)展的大趨勢(shì),。后孕育要講宄孕育劑的粒度大小和粒度均勻性,特別是包口隨流孕育和澆注流噴射孕育時(shí),,粒廩偏大,,熔吸不良將在鑄件中產(chǎn)生硬點(diǎn)、晶間夾雜物等缺陷,。當(dāng)采用高效孕育劑時(shí),,切忌孕育過量、以防縮孔,、氣孔和石里偏聚現(xiàn)象的發(fā)生,。
型內(nèi)孕育有多種方法,目前大多采用的是將塊狀子育劑放在直澆道底部進(jìn)行過流子育,,這種方法抓住了子育的形核峰機(jī),,理論上可獲得最佳的孕育效果。
5. 合金化
鑄鐵常用的合金元素有Si Mn. Cu. Gr Mo. Ni sn Sb. V. Ti P等,。其中Si Mn.
Cr Mo,、P以鐵合金形式加入,Cu. Ni. Sb,、 Snl)金屬形式加入,,VTi以鐵合金或VTi生
鐵形式加入。加入時(shí)機(jī)在爐后(沖天爐),、爐內(nèi)(感應(yīng)爐) 還是爐前,,需祝它們的熔點(diǎn)、氧化
性和密度等而定,。為了便于高熔點(diǎn)鐵合金的熔吸,,除控制粒度外,采用發(fā)熱合金劑或喂絲加入法是比較理想的措施,。
實(shí)踐表明,,將一部分FeMn.FeCr與硅系孕育劑一起加入,對(duì)孕育有加權(quán)作用,。在可能的情況下,,推退低合金化元素的加入時(shí)機(jī),對(duì)性能影響有利,。