生產(chǎn)鑄造高強度高韌性鑄鐵工作臺，掌握三項控制要素？
2018年07月11日
新聞詳情
鑄造高強度高韌性鑄鐵工作臺，在滿足 殊性能要求的基礎上，減少了熱處理環(huán)節(jié)，節(jié)約了中間運輸成本，縮短了供貨周期，是企業(yè)在制造過程中，努力追求的方向， 別是當前市場競爭激烈日趨熱化的環(huán)境下，可以youxiao減低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭力。
通常強度與塑性之間始終存在矛盾，而隨著對合金強化基體組織認識的加深，對于金屬材料性能 殊要求的不斷提高，要求球墨鑄鐵強度達到600MP以上，同時要求其具有很好的強韌性延伸率10以上，通過熱處理很難同時保證強度與韌性要求，通過控制影響顯微組織的因素（化學成分，合金化，熔煉質(zhì)量，球化孕育處理、壁厚條件、冷卻速度等），可以滿足鑄態(tài)高強度，高韌性要求，現(xiàn)簡單介紹其控制方法：
2 化學成分的選擇
2.1 碳cujin鎂的吸收，gaishan球化、提高石墨球的圓整度；提高鐵液的流動性，減少鑄鐵工作臺鑄件的疏松缺陷和縮凹傾向；能夠cujin石墨化，減小白口傾向。但是，過高的碳又容易產(chǎn)生石墨漂浮，使鑄件綜合性能降低。因此將碳控制為3.5~3.7。
2.2硅 cujin石墨化元素，在球墨鑄鐵生產(chǎn)中由于硅的孕育作用，使珠光體和鐵素體的比例改變：Si控制在2.0~2.5有利于珠光體組織的生成，而為了在保證強度達到600MP的基礎上，延伸率達到10，適當提高孕育效果，保證一定比例的鐵素體組織，將硅控制在2.5~2.8。
2.3 錳使穩(wěn)定珠光體元素，可以提高強度和硬度，降低塑性和韌性；但錳易產(chǎn)生偏析，錳量過多，易在共晶團邊界形成化合物，降低鑄件的力學性能，對厚大鑄件 為嚴重。
一般不采用錳作為鑄態(tài)形成珠光體的元素，將錳控制為<0.5。
2.4 硫與鎂、稀土親和力很強，消耗鐵液中的球化元素，形成MgS、RES渣，降低球化率；硫越高、消耗球化劑越多、因此鐵液含硫量高是造成球化元素殘留量少而導致球化不良的主要原因；另外，含硫量高還容易產(chǎn)生夾渣、皮下氣孔等缺陷。故S<0.03 。
2.5 磷 磷在球鐵中溶解度很低，當磷超過某一含量時，易偏析于共晶團邊界形成磷共晶，降低鑄件的塑性、韌性和強度，并且使鑄件產(chǎn)生冷裂。因此P <0.05 。
2.6 鎂和稀土 鐵液中有一定的鎂和稀土元素的殘留量才能保證石墨成球。在稀土鎂球鐵中，鎂起主要球化作用，稀土起輔助球化作用，并起到凈化鐵液、抗球化干擾元素的作用。將它們控制在如下范圍：Mg殘0.030~0.05、RE殘0.030~0.05。
2.7銅+錫 銅在共晶轉(zhuǎn)變時，cujin石墨化，減少或xiaochu游離滲碳體的形成；在共析轉(zhuǎn)變時，cujin珠光體的形成，可減少或完全控制鐵素體的形成；對基體固溶強化。是鑄態(tài)高強度高韌性球墨鑄鐵生產(chǎn)中，理想的合金元素。而銅量小于0.4時，對于大量增加珠光體數(shù)量沒有明顯影響，對于薄壁鑄件采用銅作為合金元素保證強韌性要求是為理想的選擇，根據(jù)壁厚條件，控制Cu的范圍為0.20~0.50；
3 鐵液的熔煉
鑄鐵工作臺（鑄鐵平臺）鐵液采用中沖天爐熔煉工藝，使用盡可能純凈的生鐵：P、S、干擾球化元素及各類合金元素要盡可能低；回爐鐵一般為同材質(zhì)的澆冒口、廢品或加工的鐵屑，便于合金回用降低成本，也有利于鐵水成分控制；廢鋼應盡可能選用單一種類、干凈，無砂、銹等雜物的廢鋼；合金銅、錫是產(chǎn)品性能是否能達到要求的關鍵，在不利用 殊專用球化劑、孕育劑的情況下，如何確保合金在鐵水中均勻，是產(chǎn)品質(zhì)量和性能穩(wěn)定的基礎，考慮到兩種合金在熔煉過程中不燒損，在熔煉前期以合金形式加入到爐底熔煉，可以確保合金在整爐鐵水中大限度的濃度均勻；原鐵水化學成分控制原則上CE適中，C 高，Si低，Mn，P，S低，干擾元素Ti低的前提下，爐料配比使C：3.6~3.8，Si：1.1~1.5。
4 球化及孕育處理
4.1 球化劑的選用 球化劑的選用與鐵液質(zhì)量有關：原鐵液中含硫量不同，選用含稀土量不同的球化劑，即使利用電爐熔煉，如果使用的生鐵中含硫及其它雜質(zhì)元素多，原鐵水含S＞0.03，則選用FeSiMg8RE7的球化劑；S＜0.03時，則選用低稀土的FeSiMg8RE5或FeSiMg8RE3球化劑。 球化劑質(zhì)量不僅與化學成分有關，而且與粒度也有一定的關系，生產(chǎn)實踐過程中，粒度過大，不易快速溶解，使反應熔化時間長，導致球化劑上浮至鐵液表面燒損，鎂的吸收率下降，影響球化效果；同時，球化劑粒度過小， 別是呈粉末狀的比例要嚴格控制，因為鐵水溫度高，容易直接燒損，溫度低則，直接氧化。生產(chǎn)過程中球化劑粒度主要還是取決于球化包的大小和球化溫度：生產(chǎn)過程中使用300Kg球化包，球化處理溫度15100C~15400 C，因此球化劑粒度選用5~30 mm，超標粒度的球化劑應小于5。
4.2 鑄鐵工作臺孕育處理 孕育劑選用常用的75FeSi，為提高孕育效果，并合理控制終硅量根據(jù)生產(chǎn)條件，采用二次孕育處理方式：采用沖入法球化時在球化劑表面加入0.4的孕育劑，孕育劑粒度3~8 mm，待沖入鐵液進行球化處理時，同時發(fā)生孕育作用，在澆注前將鐵水從球化包轉(zhuǎn)入澆注包時在鐵水表面加入0.2~0.3的粒度為1~3mm的孕育劑作為二次孕育，可以youxiao防止孕育衰退提高孕育效果。 由于鑄態(tài)高強度高韌性灰口鑄鐵件的性能主要由合金化后的微觀基體組織保證，而珠光體數(shù)量以及鐵素體基體強度主要依靠合金銅、錫的作用體現(xiàn)，適當加強孕育效果，有利于鑄件在保證抗拉強度達到600MP的前提下，有較強的韌性，延伸率＞10，并能youxiaoxiaochu碳化物，有利于鐵水補縮，減小鐵水收縮傾向，防止鑄鐵工作臺（鑄鐵平臺）鑄件產(chǎn)生疏松。
我國的鑄造產(chǎn)業(yè)正在朝著一個新的攻堅時期發(fā)展。這不僅是鑄造鑄鐵工作臺發(fā)展的新開端， 是鑄造產(chǎn)業(yè)由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變新階段。創(chuàng)新是推動鑄造產(chǎn)品發(fā)展的重要推動力，不容忽視。
