球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝控制

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球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝控制

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1 設(shè)備選擇 1.1 熔煉設(shè)備選擇 　　熔煉設(shè)備的選用首先是在滿足生產(chǎn)需要的前提下,，遵循高效,、低耗的原則,。感應(yīng)電爐的優(yōu)點(diǎn)是：加熱速度快，爐子的熱效率較高,，氧化燒損較輕,，吸收氣體較少。因此,，用中頻電爐熔煉,，可避免增硫、磷問題,，使鐵水中P不大于0.07％,、S不大于0.05％。 5 U! P) |8 j% T9 J: P4 c1.2 球化包的確定 , i: X2 Y! M$ u　　為了提高球化劑的吸收率,，增加球化效果,，球化處理包應(yīng)比一般鐵液包深。球化包的高度與直徑之比確定為2:1,。 2 原材料選擇 2.1 爐料選擇 7 j8 k3 O, P) n. _　　球鐵球化劑的加入效果條件是：高碳,、低硅、大孕育量,。為了穩(wěn)定化學(xué)成分和有效地控制促進(jìn)白口化元素和反球化元素,，保證熔煉鐵水的質(zhì)量，選用張鋼Z14生鐵,，其化學(xué)成分：C＞3.3％,，Si 1.25％～1.60％,P≤0.06％，S≤0.04％,。 ' K2 S8 B+ m/ T" V1 v. d2.2 球化劑的選擇   u3 e6 F: E) h; F' G　　球化劑的選用應(yīng)根據(jù)熔煉設(shè)備的不同,，即出鐵溫度及鐵液的純凈度（如含硫量、氧化程度等）而定,。我國(guó)最常用的是稀土鎂硅鐵球化劑,，采用這種球化劑處理時(shí)，由于合金中含硅量較高,，可顯著降低鎂處理時(shí)反應(yīng)的劇烈程度,。同時(shí)也能因增硅而有些孕育作用。電爐生產(chǎn)時(shí),，因溫度相對(duì)較高,，所用球化劑的化學(xué)成分見表１。 　　表1 球化劑FeSiMg8Re7化學(xué)成分 項(xiàng)目 出鐵溫度 /℃ 8 Q( s6 [$ u% i" |/ R7 f2 B. U S % 球化劑成分/% Mg Re Si 電爐 1420~1480 ≤0.04 7.0~9.0 6.0~8.0 ≤44.0 3 爐前控制 3.1 化學(xué)成分選擇 　　球鐵原鐵液應(yīng)高碳,、低硅,、低硫,、低磷�,？刂坪昧虻暮���,，是生產(chǎn)球鐵的一個(gè)重要條件。幾種牌號(hào)的球鐵的化學(xué)成分見表2,。�� & F+ W9 N* i' V3.2 球化和孕育處理 $ r% j9 T; |5 I: X- j　　球化劑加入量應(yīng)根據(jù)鐵液成分,、鑄件壁厚、球化劑成分和球化處理過程的吸收率等因素分析比較確定,。一般為1.6％～2.0％,，若球化劑放置時(shí)間較長(zhǎng)，則應(yīng)適量多加,。球化反應(yīng)控制的關(guān)鍵是鎂的吸收率,，溫度高，反應(yīng)激烈,，時(shí)間短,，鎂燒損多，球化效果差,；溫度低,，反應(yīng)平穩(wěn)，時(shí)間長(zhǎng),，鎂吸收率 　表2 球鐵化學(xué)成分 ％ 牌 號(hào) C Si Mn S P QT400~18   球化前                    球化后 3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07 3.5~4.0 2.6~3.2 ≤0.02 QT450~10   球化前               球化后 4 R& G. f; K0 z, F9 U1 _% Z 3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07 3.5~3.9 2.5~3.0 ≤0.02 QT600~3     球化前               球化后 ( |) M0 d9 b9 q 3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07 3.5~3.8 2.2~2.6 ≤0.02 QT700~2     球化前               球化后 3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07 3.5~3.8 2.1~2.5 ≤0.02 高,，球化效果好。因此,，一般在保證足夠澆注溫度的前提下,，宜盡可能降低球化處理溫度，控制在1420～1450℃,。球化劑要砸成小塊,，粒度一般在5～25mm，加在包底,，再在上面加硅鐵和鐵屑,。 + {) L$ L. l2 g! Z　　孕育處理是球墨鑄鐵生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),，它不僅促進(jìn)石墨化,，防止自由滲碳體和白口出現(xiàn)，而且有助于球化,，并使石墨變得更細(xì)小,，更圓整，分布均勻,，從而提高球墨鑄鐵的力學(xué)性能,。孕育劑一般多采用FeSi75,，其加入量根據(jù)對(duì)鑄件的力學(xué)性能要求，一般為0.8％～1.0％,。孕育劑的粒度根據(jù)鐵液量多少,，一般砸成5～25mm的小塊。孕育劑應(yīng)保持干凈,、干燥,。 　　球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中，在連續(xù)生產(chǎn)時(shí),，剛出完前一爐鐵后,，包很熱，過早加入會(huì)使其粘結(jié)在包底而削弱球化和孕育效果,。為了延遲球化反應(yīng)時(shí)間,，增強(qiáng)球化和孕育效果，要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑,。球化處理的方法較多,，一般多采用操作簡(jiǎn)便的沖入法處理球鐵。   c2 n; I4 k5 O* z9 h3.3 球化效果爐前檢驗(yàn) ; c5 u  ?5 g& _# t, p3 Q　　爐前檢驗(yàn)孕育,、球化效果好壞,，一般采用三角試樣。澆注三角試樣,，冷至暗紅色,，淬水冷卻，砸斷后觀察斷口,。斷口銀白色,，尖端白口，中心有疏松,，兩側(cè)凹縮,同時(shí)砸斷時(shí)有電石氣味,敲擊聲和鋼相似,則球化良好,否則球化不良,。 3.4 澆注 ! D* F+ o/ H- K* u3 c　　由于球鐵液容易出現(xiàn)球化衰退，因此,，鐵液球化處理后要盡快澆注,，一般在處理后15min內(nèi)澆注完畢，不會(huì)有球化衰退問題,。 4 結(jié) 語(yǔ) 　　在生產(chǎn)中,，用Z14號(hào)生鐵作原材料，中頻感應(yīng)電爐熔化鐵水,，控制鐵水化學(xué)成分為：C3.5％～3.99％,，Si1.2％～1.5％，P＜0.06％,，S＜0.05％,。采用高度與直徑之比為2∶1的球化包,，把球化劑與孕育劑砸成10～20mm小塊，球化劑按1.8％,，孕育劑按0.9％比例,，向包內(nèi)先加球化劑，再加孕育劑,，最后在上面覆蓋干燥的鐵屑,。鐵水在爐中升溫到1480℃左右出鐵，待反應(yīng)結(jié)束后10min內(nèi)澆注完畢,。生產(chǎn)的φ530mm軋機(jī)用球墨鑄鐵梅花套管,，其化學(xué)成分為：C3.5％～3.8％，Si2.2％～2.6％,，Mn0.6％～0.8％,，S≤0.02％，P＜0.07％,，各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到較高要求,，使用效果相當(dāng)理想。使用１年后證明,，球墨鑄鐵本身具有高強(qiáng)度,、耐磨、抗熱疲勞等特性,，能完全起到軸聯(lián)接作用,；能大大減小噪音、改善工人勞動(dòng)環(huán)境,；當(dāng)過冷鋼等超負(fù)荷情況下,，梅花套管能自動(dòng)破裂，起到過載安全保護(hù)作用,；還能顯著延長(zhǎng)軋輥和梅花軸的使用壽命,。同期相比，軋輥消耗降低8％,，梅花軸消耗降低11％,，連同設(shè)備維修工時(shí)減少而使同期產(chǎn)量的提高，共取得經(jīng)濟(jì)效益近7萬(wàn)元,。 AAA*球化劑：我國(guó)廣泛采用的球化劑是稀土鎂合金,。球化劑的加入量一般為鐵水質(zhì)量的1.0%~1.6%。 孕育劑：促進(jìn)鑄鐵石墨化,，防止球化元素造成的白口傾向,，使石墨球圓整、細(xì)化,，改善球鐵的力學(xué)性能,。常用的孕育劑為含硅75%的硅鐵，加入量為鐵水質(zhì)量的0.4%~1.0%,。由于球化元素有較強(qiáng)的白口傾向,，故球墨鑄鐵不適合鑄造薄壁小件。 球化處理：以沖入法最為普遍,，如圖1-50所示,。將球化劑放在鐵液包的堤壩內(nèi)，上面鋪硅鐵粉和稻草灰,，以防球化劑上浮,，并使其緩慢作用。開始時(shí),，先將鐵液包容量2/3左右的鐵液沖入包內(nèi),，使球化劑與鐵液充分反應(yīng)。爾后,，將孕育劑放在沖天爐出鐵槽內(nèi),，用剩余的1/3包鐵液將其沖入包內(nèi)，進(jìn)行孕育,。

《山東冶金》

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