球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如何選擇(ze)鑄鐵平板球化劑
球化(hua)劑和孕(yun)育(yu)劑是球化(hua)處理過程中重(zhong)要(yao)的材(cai)料，除了質量穩(wen)定外，選擇合適的球化(hua)劑還需(xu)要(yao)考(kao)慮以下(xia)幾種因素。
球(qiu)化處理溫度(du)：如果(guo)球(qiu)化處理溫度(du)>1480℃，球(qiu)化反應會比較劇(ju)烈，進而造(zao)成較低(di)(di)的(de)鎂吸(xi)收率。為了使(shi)(shi)球(qiu)化反應平(ping)穩，則(ze)可選擇(ze)鈣含量(liang)相對(dui)較高的(de)球(qiu)化劑(ji)。如果(guo)球(qiu)化溫度(du)<1480℃，則(ze)可以使(shi)(shi)用鈣含量(liang)相對(dui)低(di)(di)一點的(de)球(qiu)化劑(ji)。
處(chu)理包尺寸：如果(guo)(guo)處(chu)理包的(de)(de)高徑比(bi)為(wei)1:1，則由于鎂(mei)(mei)蒸(zheng)汽(qi)的(de)(de)散失會導致鎂(mei)(mei)吸收(shou)率(lv)的(de)(de)降低(di)，建議使用鈣含(han)量較高的(de)(de)球化(hua)(hua)劑。如果(guo)(guo)處(chu)理包的(de)(de)高徑比(bi)為(wei)2:1，則球化(hua)(hua)反應會比(bi)較平(ping)穩，鎂(mei)(mei)蒸(zheng)氣會擴(kuo)散到(dao)鐵液(ye)中，鎂(mei)(mei)吸收(shou)率(lv)得到(dao)提高。
球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理工(gong)藝(yi)：如果(guo)不(bu)使用(yong)蓋(gai)包法(fa)，那么球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反應產生的(de)(de)煙(yan)霧 會進入(ru)到大氣中，并且會產生刺(ci)眼(yan)的(de)(de)白光。為了使球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反應平穩，可以采用(yong)低鎂(mei)高鈣(gai)的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)。如果(guo)使用(yong)蓋(gai)包法(fa)工(gong)藝(yi)，鐵(tie)液不(bu)會飛濺，并且產生的(de)(de)煙(yan)霧較少(shao)，可使用(yong)高鎂(mei)低鈣(gai)的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)(ji)，以減少(shao)加入(ru)量，降低球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)成本。
處理(li)重(zhong)量(liang)：如(ru)(ru)果(guo)處理(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重(zhong)量(liang)小于500kg，那么可(ke)使(shi)(shi)用粒(li)度較小的(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，推薦使(shi)(shi)用粒(li)度12mm以(yi)下的(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。如(ru)(ru)果(guo)處理(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重(zhong)量(liang)在500~1000kg，可(ke)使(shi)(shi)用粒(li)度較大(da)(da)的(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，如(ru)(ru)粒(li)度為3~25mm的(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。如(ru)(ru)果(guo)處理(li)鐵(tie)液(ye)的(de)重(zhong)量(liang)大(da)(da)于1000kg，則(ze)可(ke)以(yi)使(shi)(shi)用4~32mm的(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。
硅含(han)量：如果鑄造產品(pin)的(de)工藝(yi)出品(pin)率(lv)較低(di)或者廢(fei)品(pin)率(lv)較高(gao)，想通(tong)過多加回(hui)爐(lu)料(liao)和(he)廢(fei)鋼的(de)方式進行熔煉，而終鑄件對鐵水的(de)硅含(han)量有嚴(yan)格要求。在孕育量沒法進一步(bu)降低(di)的(de)前(qian)提下，可(ke)使(shi)用(yong)(yong)低(di)硅球化劑進行處理(li)，這樣(yang)可(ke)使(shi)回(hui)爐(lu)料(liao)多加8~15，可(ke)降低(di)鑄造廠的(de)生產費用(yong)(yong)。
鑄(zhu)鐵(tie)平板(ban)原(yuan)鐵(tie)液(ye)(ye)硫含(han)量(liang)(liang)：如(ru)果原(yuan)鐵(tie)液(ye)(ye)硫含(han)量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)(gao)，如(ru)果不進行脫硫處理(li)，則需要高(gao)(gao)鎂(mei)高(gao)(gao)稀(xi)土的(de)球化(hua)(hua)劑，并且加入量(liang)(liang)會較(jiao)高(gao)(gao)，如(ru)果原(yuan)鐵(tie)液(ye)(ye)的(de)硫含(han)量(liang)(liang)較(jiao)低(di)，則可以使用低(di)鎂(mei)低(di)稀(xi)土的(de)球化(hua)(hua)劑，且加入量(liang)(liang)會較(jiao)低(di)，低(di)鎂(mei)低(di)稀(xi)土的(de)球化(hua)(hua)劑成(cheng)本也(ye)會比較(jiao)便宜。
不(bu)同的球化(hua)方(fang)式
目前常用的球化方式(shi)有以(yi)下幾種(zhong)：包內(nei)處理法(fa)（包括(kuo)直沖(chong)法(fa)，三(san)明治(zhi)法(fa)和蓋包法(fa)）、型內(nei)球化法(fa)、流(liu)淌法(fa)、純鎂處理工藝（包括(kuo)轉包法(fa)和包芯線法(fa)）。現 這幾種(zhong)球化方式(shi)的優(you)缺點簡單介紹以(yi)下。
包內(nei)處理法(fa)：這是常見的(de)球化工(gong)藝(yi)，應用(yong)范圍廣(guang)，小到幾公(gong)斤的(de)汽車(che)件，大(da)到幾十(shi)噸(dun)的(de)風電件都可以(yi)使(shi)用(yong)這種工(gong)藝(yi)。以(yi)蓋包法(fa)的(de)鎂吸收率高，其次是三明治法(fa)。缺點是目前自動化程度不(bu)高，國內(nei)已有一(yi)些設備廠在研發自動加料系統。
型(xing)內球(qiu)化法：現在使用這種工(gong)(gong)藝的(de)鑄造(zao)廠不是(shi)很多，因(yin)為這種工(gong)(gong)藝的(de)缺(que)點比(bi)較(jiao)明顯，球(qiu)化處理(li)產生的(de)渣子(zi)有時會進入型(xing)腔，造(zao)成夾(jia)渣缺(que)陷而產生廢品。另外，這種球(qiu)化工(gong)(gong)藝對(dui)鐵液溫度(du)及鐵液流速要求較(jiao)高，否則會球(qiu)化不均(jun)勻。
流淌(tang)法：顧名思義，流淌(tang)法是鐵(tie)液(ye)(ye)流過裝有(you)球(qiu)化(hua)(hua)劑的球(qiu)化(hua)(hua)室而進行球(qiu)化(hua)(hua)，目前這種工藝(yi)用(yong)的并不是太多。優點(dian)是自動化(hua)(hua)程度相(xiang)對高(gao)一些(xie)；缺點(dian)是對鐵(tie)液(ye)(ye)溫度和鐵(tie)液(ye)(ye)流速要求較嚴。
純(chun)鎂(mei)球(qiu)化(hua)工(gong)藝：有(you)時(shi)也叫高鎂(mei)球(qiu)化(hua)工(gong)藝，目前主(zhu)要有(you)兩種(zhong)形式(shi)，轉包法和包芯線法。這種(zhong)方(fang)法的(de)優點是自(zi)動化(hua)程度(du)較高，也有(you)利于環(huan)保(bao)；缺點是鎂(mei)吸收率偏低，產生(sheng)的(de)煙霧和渣子較多。
生產球墨鑄鐵平板的注意事項
現在簡要總結一(yi)下生產(chan)球鐵的注意事項(xiang)。
（1）原鐵液(ye)的(de)(de)硫含(han)(han)量(liang)(liang)及其(qi)他微(wei)量(liang)(liang)元素不要(yao)太(tai)(tai)高(gao)。如果原鐵液(ye)硫含(han)(han)量(liang)(liang)和(he)其(qi)他微(wei)量(liang)(liang)元素含(han)(han)量(liang)(liang)太(tai)(tai)高(gao)，則(ze)需要(yao)較(jiao)多(duo)的(de)(de)球(qiu)化(hua)劑加入量(liang)(liang)或者稀土(tu)含(han)(han)量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)的(de)(de)球(qiu)化(hua)劑，這樣球(qiu)化(hua)劑的(de)(de)成本 會增加，另外(wai)過多(duo)的(de)(de)球(qiu)化(hua)劑會造成 多(duo)的(de)(de)渣(zha)子，不利于鑄件質量(liang)(liang)的(de)(de)穩(wen)定。稀土(tu)含(han)(han)量(liang)(liang)太(tai)(tai)多(duo)，則(ze)會在大斷面的(de)(de)鑄件上(shang)易產生碎塊狀石墨。
（2）球(qiu)化(hua)處理(li)的(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)。球(qiu)化(hua)處理(li)工序(xu)是球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)生產(chan)過程(cheng)中(zhong)的(de)關鍵工序(xu)，只有球(qiu)化(hua)處理(li)工序(xu)穩(wen)定(ding)(ding)了，鑄(zhu)件的(de)質(zhi)量才能穩(wen)定(ding)(ding)。針對不(bu)同的(de)產(chan)品(pin)，不(bu)同的(de)原(yuan)鐵(tie)液硫含量，該加入(ru)多少球(qiu)化(hua)劑(ji)、孕育劑(ji)等(deng)，都(dou)要寫入(ru)作業指(zhi)導書并且嚴格(ge)執行(xing)。
（3）避免較長(chang)的(de)等待時(shi)間。球化孕育(yu)處理(li)后(hou)，應立即進行澆(jiao)注。因為隨著時(shi)間的(de)延(yan)長(chang)，殘留鎂(mei)會(hui)燒損(sun)并且孕育(yu)效果會(hui)衰退(tui)。
（4）避免過高(gao)的殘(can)(can)留鎂含(han)量(liang)。較高(gao)的殘(can)(can)留鎂含(han)量(liang)會zengda鑄(zhu)件的縮松傾向，對(dui)于一(yi)般(ban)球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘(can)(can)留鎂含(han)量(liang)（質(zhi)量(liang)分(fen)數）應(ying)控制在0.035~0.045，對(dui)于高(gao)鎳球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵，殘(can)(can)留鎂含(han)量(liang)應(ying)控制在0.06~0.07。
（5）對(dui)要求較高(gao)的鑄件使用較好的孕(yun)育(yu)劑(ji)。對(dui)要求較高(gao)的風電件、高(gao)鐵件等，則應選擇孕(yun)育(yu)效果較強的隨流孕(yun)育(yu)劑(ji)（如具有(you)zhuanli的Ultraseed/Ce）。其(qi) 點是能 增加石墨球數，且石墨球形(xing)圓整(zheng)。
