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(chǎn)合成鑄鐵
鑄鐵的組織和性能很大程度上取決于原材料的微觀組織和質(zhì)量。生鐵中存在具有遺傳性的粗大的過共晶石墨，在熔化過程中難以完全xiaochu，使凝固過程中產(chǎn)生的石墨化膨脹作用削弱，鑄鐵平臺鑄件的致密性降低，鐵液收縮傾向zengda，同時粗大的石墨還加大對基體的割裂作用，降低材料的性能。
隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展，越來越多的鑄鐵平臺,鑄鐵平板鑄造企業(yè)采用全廢鋼，用增碳方法調(diào)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)采用未經(jīng)過高溫石墨化的增碳劑，這種增碳劑中雜質(zhì)多，灰分多，并且需要較長的時間才能擴散到鐵液中。如果熔煉時間短， 會出現(xiàn)假增碳的效果，即爐內(nèi)鐵液的上部分碳含量在范圍內(nèi)，下部分碳含量低于范圍，這種鐵液澆注鑄鐵平臺鑄件，很容易出現(xiàn)縮松。經(jīng)過高溫石墨化處理的增碳劑，碳原子從原來的無序排列狀態(tài)過渡到片狀石墨的有序排列狀態(tài)，片狀石墨才能成為石墨形核的好核心，從而cujin石墨化。
(2)未經(jīng)過高溫石墨化的增碳劑含有較高的氮和硫，會使鐵液中氮的含量增加，生產(chǎn)合成鑄鐵時加入大量廢鋼，廢鋼中也含有大量的氮，使鐵液中氮含量升高，當鐵液中氮的含量超過0.01，有可能導致形成氮氣孔缺陷，尤其是當?shù)砍^0.014時 甚。
碳化硅的使用
鑄鐵熔煉時加入碳化硅，對于灰鑄鐵，由于非平衡石墨的預孕育作用，可以提高共晶團大量形成與生長的溫度（減小相對過冷度），有利于形成A型石墨；還可以因晶核數(shù)量增多，使片狀石墨細小，提高石墨化程度減少白口傾向，從而提高力學性能。
在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面，都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應(yīng)，用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量，從而凈化鐵液。
由于碳化硅的熔點較高，加入碳化硅的時間是關(guān)鍵，如果加入太晚，碳化硅未全部進行熔解擴散，其中未熔融的碳化硅會以顆粒狀的形態(tài)存在于鐵液中，在鐵液澆注后反而會形成渣眼；如果加入時間太長，鐵液經(jīng)過長時間的熔煉后，碳化硅所形成的形核也會慢慢消失，只能起到簡單的增硅作用。因此建議，碳化硅的加入時間好是在中頻爐熔融1/3爐料時，并且爐料已經(jīng)化清時加入，伴隨著鐵液的攪拌作用，碳化硅的擴散效果會 。
鑄鐵平臺鐵液的過熱和高溫靜置
在一定范圍內(nèi)提高鑄鐵平臺鐵液的過熱溫度，延長高溫靜置的時間，都會導致鑄鐵的石墨及基體組織的細化，使鑄鐵平臺強度提高；另外，高溫鐵液在一定的時間下靜置，由于氧化渣的密度比鑄鐵的密度小，鐵液中的氧化渣隨著鐵液的翻滾，會浮到鐵液表面，通過出爐前扒渣處理，可以減少鐵液中的氧化渣，凈化鐵液。但過熱溫度過高，以及過熱時間過長，鐵液中的核心 會消失，zengda原鐵液的白口傾向。我公司嚴格實施鐵液過熱工藝，經(jīng)過長時間的探索和經(jīng)驗總結(jié)，認為感應(yīng)電爐中，鐵液的過熱溫度控制在1500℃-1530℃，過熱時間為5分鐘-10分鐘為佳，此時澆注的鑄件石墨細小，組織致密。
鑄鐵平臺孕育處理的目的是增加形核核心、cujin石墨化、降低白口傾向。
2.1出爐孕育
出爐孕育是鐵水出至轉(zhuǎn)運包1/4時隨流沖入硅鋯孕育劑。鋯在鐵液中能生成ZrC、Al3Zr、ZrN，增加析出和細化奧氏體枝晶，增加石墨結(jié)晶核心cujin鐵液石墨化，cujin穩(wěn)定獲得鐵素體基體，提高鑄鐵的強度。
2.2隨流孕育
孕育衰退是孕育處理過程不容忽視的問題，相比出爐孕育，隨流孕育鐵液溫度較低且孕育時間延后，從而明顯減少孕育衰退現(xiàn)象，提高孕育效果。對于致密性要求高的發(fā)動機缸體缸蓋灰鑄鐵鑄件，一般選擇0.05-0.1的硅鍶孕育劑。硅鍶孕育劑能夠youxiaocujin共晶石墨化、減少鐵液的白口，但不增加共晶團數(shù)，不增加鐵液的縮松傾向，對降低鑄件滲漏具有 的作用。
結(jié)論：
3.1冶金質(zhì)量是生產(chǎn)鑄鐵平臺的根本保障，形核核心是衡量冶金質(zhì)量的重要指標。
3.2感應(yīng)電爐中加入一定量的碳化硅作為預處理劑，增加鐵液中的形核核心，降低白口傾向，并且能減少鐵液中的氧化渣，起到凈化鐵液的作用。
3.3生產(chǎn)合成鑄鐵時，一定要選用經(jīng)過高溫石墨化的增碳劑，并對廢鋼的來源進行嚴格管控。
3.4大量使用廢鋼，通過增碳工藝生產(chǎn)合成鑄鐵時，容易產(chǎn)生氮氣孔，可以通過選用硅鋯孕育劑來xiaochu氮氣孔的風險。
3.5出爐補碳工藝，不僅能穩(wěn)定爐后碳的成分， 重要的是起到一定的孕育作用，增加了鐵液中的石墨核心，降低鐵液的白口傾向。
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