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高牌号灰铸铁熔炼技术的问题的详细分析

来源:铸造行业交流 秩名 2016-08-05 浏览
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高牌号灰铸铁一般是指HT250以上的灰铸铁。在生产过程中,大体可分为以下形式:一种是孕育铸铁;另一种是合金铸铁(这里主要介绍稀土灰铸铁)。下面就此两种高牌号灰铸铁浅谈一下自己的看法和认识。

灰铸铁

一、孕育铸铁

在灰铸铁中,石墨是以片状形式存在的,片状石墨的存在,严重地破坏了铁基体的性能。为了提高机械性能,就必须减少石墨片的数量。孕育铸铁实质上就是通过减少石墨片数量并加入适量的孕育剂使共晶团细化的方法来获得较高的力学性能。

灰铸铁中,主要元素为C、Si、Mn、S、P。其中C、Si、P是促进石墨化元素,而Mn、S为阻碍石墨化元素。为了减少石墨片的数量,就必须降低C、Si、P的含量,同时提高Mn、S的含量,故其碳当量CE=C+1/3(Si+P)一般来说都较低,都属于亚

共晶铸铁Sc<1,但是由于碳在铸铁中以两种形式存在,一种是游离态的石墨;另一种是化合态的渗碳体,如果碳当量过低,那么铸铁在冷却过程中碳就会全部形成渗碳体,而使铸铁成为白口铸铁,力学性能不佳。所以在生产孕育铸铁过程中,首先要进行化学成分分析,来选择合适的碳当量,使碳元素在凝固过程中除形成渗碳体外,还要有少量石墨存在,以便使铸铁的内部组织出现珠光体,而获得高的力学性能。

在实际生产孕育铸铁时,由于在原铁液中还要加入硅基孕育剂,故在选择原铁水成分时一般是选择其碳当量CE在白口区或麻口区边缘的附近,这就要视所生产的孕育铸铁的牌号而定,然后稍加入孕育剂就会使灰口铸铁基体呈现细致的珠光体。

对于Mn和S元素,它们都是有利于形成珠光体的元素,在铁液中Mn和S元素还会发生反应,生成MnS渣滓,故在生产孕育铸铁时,还需要增加Mn元素的含量。而对于S元素,就要视铸件的实际结构状况,在铸件不产生裂纹的情况下,可以放宽对其的控制范围,某些情况下,甚至于是人为提高其含量。

至于孕育剂的加入方式,一种是在出铁时加入,还有在浇注过程中随流孕育或型内孕育,这就要视具体情况灵活掌握。由于孕育方式的不同,孕育剂的加入量也会有所变化。

孕育过程是对原铁水短时间的一种作用,故对铁水的浇注时间必须加以限制,如果浇注时间过长就会失去孕育效果,使铸件的力学性能降低。

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