做高強度灰鑄鐵鑄鐵平板需要注意收縮性的問題
2018年04月06日
新聞詳情
電(dian)爐(lu)熔煉：增碳技(ji)術(shu)的(de)(de)應(ying)用(yong)是(shi)解決鐵液收縮(suo)的(de)(de)關鍵技(ji)術(shu)。由于鐵液凝固過(guo)程中的(de)(de)石(shi)墨析出產生(sheng)石(shi)墨化膨(peng)脹作用(yong)，良好(hao)的(de)(de)石(shi)墨化會(hui)減少鐵液的(de)(de)收縮(suo)傾(qing)向，因(yin)此，增碳技(ji)術(shu)是(shi)好(hao)的(de)(de)工藝。
由于加(jia)入(ru)增碳劑提高了鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)石墨(mo)化能力(li)，因此，采(cai)用全廢(fei)鋼(gang)熔煉加(jia)增碳劑的(de)工藝(yi)，鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)收縮傾向反而 小。這是 重要的(de)一(yi)個觀念轉(zhuan)變，傳統的(de)觀念是認為多(duo)加(jia)廢(fei)鋼(gang)會zengda鐵(tie)(tie)液(ye)的(de)收縮傾向，這樣(yang)我們(men) 容易走(zou)入(ru)一(yi)個誤區，不愿意多(duo)用廢(fei)鋼(gang)，而喜歡多(duo)用一(yi)些生鐵(tie)(tie)。
多(duo)用(yong)(yong)生鐵的缺點是：生鐵中(zhong)(zhong)有(you)許多(duo)粗(cu)大的過共晶石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)，這(zhe)種粗(cu)大的石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)具有(you)遺傳(chuan)性，如果(guo)低溫熔煉，粗(cu)大的石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)難以(yi)xiaochu，粗(cu)大的石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)從(cong)液(ye)(ye)態(tai)遺傳(chuan)到(dao)了固態(tai)，使凝固過程中(zhong)(zhong)本來由于石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)析出(chu)應該產生的膨脹作用(yong)(yong)削弱，因此使鐵液(ye)(ye)凝固過程中(zhong)(zhong)的收縮傾向zengda，粗(cu)大的石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)又然降(jiang)低了材料的性能。
(2)提(ti)高鑄(zhu)鐵平板(ban)原(yuan)鐵液的硅量，控制孕育
灰鑄鐵(tie)中的硅(gui)(gui)一部分是(shi)原鐵(tie)液中的硅(gui)(gui)，一部分是(shi)孕育帶(dai)入的硅(gui)(gui)。
許多人喜歡原鐵液(ye)中的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)低點，然后(hou)用很大的(de)(de)(de)(de)孕育(yu)量(liang)(liang)孕育(yu)，這(zhe)種做法并不(bu)科(ke)學：大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)孕育(yu)是(shi)不(bu)可(ke)取的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)會zengda收(shou)縮(suo)傾向(xiang)。孕育(yu)是(shi)為了增加結晶核(he)心的(de)(de)(de)(de)數量(liang)(liang)，cujin石墨化(hua)，少(shao)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)孕育(yu)（0.2～0.4） 可(ke)以達到這(zhe)個目的(de)(de)(de)(de)。從工藝控(kong)制來說，孕育(yu)量(liang)(liang)應(ying)該相應(ying)穩定(ding)，不(bu)能有(you)過大的(de)(de)(de)(de)變化(hua)。這(zhe) 要求(qiu)原鐵液(ye)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)量(liang)(liang)也(ye)要相應(ying)穩定(ding)。提高原鐵液(ye)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)量(liang)(liang)，既可(ke)以減(jian)(jian)少(shao)白口和收(shou)縮(suo)傾向(xiang)，又能發揮硅(gui)(gui)固溶(rong)(rong)強化(hua)基(ji)體的(de)(de)(de)(de)作用，性能反而不(bu)降低。目前(qian)比較科(ke)學的(de)(de)(de)(de)做法是(shi)提高灰鑄鐵原鐵液(ye)的(de)(de)(de)(de)含硅(gui)(gui)量(liang)(liang)，孕育(yu)量(liang)(liang)控(kong)制在0.3左右，這(zhe)樣(yang)可(ke)以發揮硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)強化(hua)作用，對提高強度(du)有(you)利(li)，也(ye)對減(jian)(jian)少(shao)鑄件收(shou)縮(suo)有(you)利(li) 。
（3）合金化的(de)方(fang)法(fa)對鑄鐵平板鐵液收縮有很大影響
合(he)金化能youxiao提高鑄鐵(tie)的性能，我們(men)常用的合(he)金元素是鉻(ge)、鉬、銅、錫、鎳。
鉻(ge)：鉻(ge)能(neng)youxiao地提高灰(hui)鑄鐵的性(xing)能(neng)，隨著加(jia)入量(liang)的增加(jia)，性(xing)能(neng)會一直提高。鉻(ge)的白口傾(qing)向比較大，這(zhe)是大家顧(gu)忌的問題(ti)。加(jia)入量(liang)太大，會出現碳化物(wu)。至(zhi)于(yu)鉻(ge)量(liang)的上限如何控制，不(bu)同的加(jia)鉻(ge)工(gong)藝(yi)，上限有(you)所不(bu)同，如果鉻(ge)加(jia)入到原鐵液(ye)中(zhong)，其上限不(bu)要超過(guo)0.35，提高原鐵液(ye)中(zhong)的鉻(ge)量(liang)會使鐵液(ye)白口傾(qing)向和收縮傾(qing)向加(jia)大， 有(you)害。
另(ling)一種(zhong)加(jia)(jia)鉻的(de)工(gong)藝(yi)不(bu)是(shi)提(ti)高 原(yuan)鐵液(ye)鉻是(shi)，而(er)是(shi)將(jiang)鉻加(jia)(jia)入(ru)到鐵液(ye)包(bao)中，用沖入(ru)法沖入(ru)，這種(zhong)工(gong)藝(yi)會大大減(jian)少鐵液(ye)的(de)白口和收(shou)縮傾(qing)向，同(tong)(tong)前一種(zhong)工(gong)藝(yi)相比，同(tong)(tong)樣的(de)鉻量，白口和收(shou)縮傾(qing)向會減(jian)少一半以(yi)上，這種(zhong)加(jia)(jia)鉻方式，鉻的(de)上限(xian)可以(yi)控(kong)制(zhi)到0.45。
鉬：鉬的 性(xing)與鉻 相似，不再作具體描述(shu)。由(you)于鉬的價格昂(ang)貴(gui)，加(jia)(jia)鉬會大幅度增加(jia)(jia)成本。因此，應盡(jin)可能(neng)少加(jia)(jia)鉬，多加(jia)(jia)一(yi)些鉻。
用沖入法(fa)加(jia)鉻、加(jia)鉬(mu)是減少合金(jin)化收縮的youxiao措施(shi)。
（4）鑄鐵(tie)平(ping)板（鑄鐵(tie)平(ping)臺）鐵(tie)液(ye)澆注溫(wen)度對收縮的影(ying)響
溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)收(shou)縮(suo)(suo)傾(qing)向(xiang)大，這是大家都有(you)的(de)(de)經驗(yan)。要(yao)控(kong)制(zhi)澆(jiao)(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)在合理的(de)(de)范(fan)圍內是 重(zhong)要(yao)的(de)(de)，澆(jiao)(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)如(ru)果(guo)高于工藝規(gui)定(ding)的(de)(de)合理的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)20～30℃，收(shou)縮(suo)(suo)傾(qing)向(xiang) 會(hui)大幅增加。生產(chan)(chan)中要(yao)注意這樣一(yi)種現象，沒有(you)自動保溫(wen)(wen)(wen)功(gong)能的(de)(de)電(dian)爐(lu)，可(ke)能會(hui)使鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)升高，一(yi)包(bao)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)澆(jiao)(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)會(hui)低一(yi)些，隨后溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)會(hui)越來越高，如(ru)果(guo)不加以(yi)控(kong)制(zhi)， 有(you)可(ke)能產(chan)(chan)生收(shou)縮(suo)(suo)廢(fei)品。生產(chan)(chan)中一(yi)包(bao)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)要(yao)燙(tang)(tang)包(bao)，燙(tang)(tang)好的(de)(de)包(bao)再用，而且一(yi)包(bao)鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)澆(jiao)(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)要(yao)控(kong)制(zhi)在下限，不要(yao)在上限，防(fang)止(zhi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)不斷升高。電(dian)爐(lu)熔煉控(kong)制(zhi)好澆(jiao)(jiao)注溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，是防(fang)止(zhi)鑄(zhu)件(jian)產(chan)(chan)生收(shou)縮(suo)(suo)廢(fei)品的(de)(de)關鍵(jian)措施。
（5）鐵液氧化傾向不容(rong)忽略：氧化大，收(shou)縮(suo)大。
鐵(tie)液氧(yang)(yang)化傾向(xiang)大是 有害的(de)，也會zengda收(shou)縮(suo)(suo)傾向(xiang)。為了(le)降(jiang)(jiang)低鐵(tie)液氧(yang)(yang)化，沖天爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)(lian) 要(yao)實現快(kuai)速(su)熔(rong)(rong)煉(lian)(lian)。現在(zai)國外的(de)電(dian)爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)(lian)技(ji)術可(ke)以(yi)(yi)做(zuo)到(dao)加入的(de)鐵(tie)料在(zai)幾分鐘內快(kuai)速(su)熔(rong)(rong)化，大大縮(suo)(suo)短(duan)了(le)鐵(tie)料在(zai)高溫氧(yang)(yang)化階(jie)段的(de)時間，氧(yang)(yang)化傾向(xiang)大幅降(jiang)(jiang)低，同(tong)時由于(yu)電(dian)爐(lu)增碳技(ji)術的(de)應用(yong)，使鐵(tie)液的(de)氧(yang)(yang)化進一步降(jiang)(jiang)低，所以(yi)(yi)電(dian)爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)(lian)也可(ke)以(yi)(yi)生(sheng)產(chan)出低氧(yang)(yang)化、低收(shou)縮(suo)(suo)的(de)鐵(tie)液。只(zhi)要(yao)嚴(yan)格控(kong)制(zhi)好(hao)澆注(zhu)溫度，用(yong)電(dian)爐(lu)熔(rong)(rong)煉(lian)(lian)生(sheng)產(chan)復雜的(de)缸體、缸蓋(gai)鑄件也很(hen)有優勢。
