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感应电炉熔炼铸铁的各种问题分析(下)


二、关于电炉灰铸铁增硫疑问
 
  前面现已说过,中频感应电炉熔炼铸铁技术对比冲天炉熔炼,除了具有熔化温度高的优势外,却有不少缺点,首要有三个方面的疑问:一是铁水过冷倾向较大,很简单发作影响材料机械功能的D、E型石墨;二是铁水纯净,异质结晶中心较少,致使孕育作用差,在平等成分条件下,铸件强度偏低铁质偏硬;三是缩短倾向较大,在高商标灰铸铁中锰含量较高时,简单发作显微缩孔、缩松。
 
  关于上述疑问,应对的办法是:
  1、在熔化后期添加一个高温坚持时刻,尽可能使各种炉料熔化的铁水晶粒均匀,尤其是细化石墨;
  2、适量添加外来异质中心(如硫化物),强化孕育作用,推进A型石墨的构成;
  3、操控高商标灰铸铁的硫、锰含量及其份额,操控回炉料份额,到达适宜成分。
 
  这些办法,对不一样构造的铸件商品是有不一样的,需在实习中把握。
 
  某公司某日,用电炉熔炼6炉灰铁HT300铁水,浇铸液压阀G03、G02等商品,经解剖内部安排发现大面积显微缩孔、缩松、缩裂,共830只悉数作废(见附图)。检查布氏硬度HBS241,化学成分C3.27,Si1.78,Mn0.83,S0.087,P0.04。珠光体98%,E形石墨达80%(A型20%),石墨长度5级。据有关人员研讨剖析,应是铁水原料出了疑问。
 
  化学成分剖析的成果,对通常的薄壁HT300铸件来说似乎是正常的,可是关于液压阀铸件(壁较厚)却出了疑问。此缺点成因:初步判断是铁水中MnS的含量过高而致使的铸件显微缩孔、缩松、缩裂,也即是说铁水中的S、Mn含量超出铸件所习惯的规模(对不一样铸件其成重量有不一样)。
 
  因为在熔炼中参加了必定量的增S剂,铁水中的S、Mn含量堆集到达必定程度,就会致使铁水含S量超出铸件本身正常凝结结晶的请求,然后发作此类缺点。对策:中止参加增S剂,调整Mn的含量,确保HT300灰铁的五元素的正常含量,调整后,缺点悉数消除。
 
  在电炉灰铁铁水中经过参加增S剂构成必定量的MnS,作为异质中心,进步孕育作用,这从理论来说是准确的,可是这些年大多数文献材料所说,电炉高商标灰铁的含S量需操控在0.05-0.10%对比适宜,可是很多工厂的实习证明,当含Mn量在1%摆布时,若铸件成分剖析含S量超越0.05%,铸件就开端发作缩孔缺点,当含S量超越0.07%时就会发作批量缩孔,这种景象怎么解说呢?
 
  灰铸铁中的S有两种存在方式,一种是单质,另一种是化合状况的MnS,灰铁中起结晶中心作用的硫,首要是化合状况的MnS,咱们如今的化验手法(不管是化学剖析仍是光谱剖析),都只能剖分出铸件和铁水中单质状况的S,而以化合状况(MnS)存在的S是化验不出来的。当单质S含量超越0.05%时,化合态的S含量就对比高了,此刻的铁水中:
 
 MnO+FeS=MnS+FeO,FeO+C=Fe+CO,或2FeO+C=2Fe+CO2
 
  这时铁水在凝结过程中就在分出CO或CO2的一起发作有些棕色的MnS粉沫,构成铁渣反响气缩孔。只需具有必定的条件,这种气缩孔,不仅在电炉铁水也在冲天炉铁水中发作。本来咱们在电炉熔化过程中,现已添加了一有些硫,这些硫来自于:
 
  1、由回炉的浇注体系带来,浇注体系中的硫磷含量远高于铸件中的含量;
  2、生铁中的硫,通常生铁中的硫含量是不高的,而咱们采购的一般生铁上面都携带不一样程度的炉渣(拉圾),咱们是不会化验的,但这些拉圾却富含较高的硫磷,会带入炉内;
  3、废钢和生铁等炉料的铁锈,氧化铁含量较高,进入铁水中会添加硫的吸收率。在这么的情况下,如果咱们再补加硫化铁来增S,就过分了。实习出产高商标灰铸铁件时,铁水中的单质S操控在0.03-0.05%之间为妥。
 
   三、电炉高商标灰铁的孕育和蜕变处理
 
  关于高商标灰铁(以HT300为例)的孕育技术,传统的孕育量是处理铁水量的0.3-0.4%(以冲天炉出产为主),这些年跟着电炉的遍及,孕育量逐步添加,最新材料引荐0.5-0.6%,自己经过长期实习,挑选孕育量在0.8%摆布,获得强度硬度和切削加工功能的悉数进步,铸件加工后的内部缺点大幅度削减。
 
  某公司出产高商标的电磁阀,技术请求铸件硬度大于HB200,强度大于300N/mm2,该商品首要壁厚超越50mm,经过多次实验,在加大一次孕育量的一起,采纳二次随流孕育,消除了厚壁带来安排粗大的缺点,进步了铸件致密度,确保了商品质量。
 
  关于铁水二次随流孕育,在浇注前参加粒度0.2-0.7mm的均匀的孕育剂,对比适用于厚件,而用于小件时反而增大了铁水的缩短功能。
 
  有一个期间,某公司有些商品加工后外表出现白色亮斑硬度很高,刀具打滑,经剖析,原来是孕育剂的块度过大,与铁水包容量不相适合,致使孕育剂在铁水浇注时未能彻底熔解,铸件部分硅量富集构成硬化相;当在铁水温度偏低进行二次随流孕育时,也会发作相同的缺点。
 
  有一家专业出产HT300灰铁液压件的工厂,浇注一种KP泵体,铸件壁厚30mm摆布,按照HT300的经验成分配料,铁水成分:C3.0-3.1%,Si1.7-1.8%,Mn0.95-1.05%,P0.05%,S0.04%,铸件本体解剖抗拉达300N/mm2,可是接连多批商品在内浇口邻近发作缩陷和缩裂,不管对浇注体系怎么调整,即是不见作用,
 
  没有办法,只能进步碳当量下降强度,调整到C3.2-3.3%,Si1.8-2.0%时,缺点不见,但商品经加工后试压,大有些发作胀大渗漏,本体测验抗拉也不合格,形成主机厂批量退货。联想到以往有一批同类泵体,因为听了他人的主张,用硫铁增S,铁水含S在0.07%以上时,铸件大面积缩孔,积存很多废品,为了处理这批废品,依据稀土脱硫的原理,当参加此类废品时,在孕育过程中补加少数稀土镁硅铁(约0.2%),有效地下降了硫含量,解决了缩孔疑问。
 
  关于其时KP泵存在的缩陷和缩裂,尽管原铁水含硫并不高,在孕育时相同试加了少数稀土镁硅铁(约0.2%),也获得了抱负的成果,缩孔疑问彻底解决。剖析其机理,铸铁发作缩陷,首要仍是铁水中的气体(包含氧、氮、氢等)作祟,这些气体在凝结后期分出时,铁水无法弥补,发作了缺点,而稀土镁硅铁作为一种灰铁蜕变剂(也是一种孕育剂),却好是脱除气体的能手,铁水含气量大幅度削减,缺点也就消除了。
 

阅读来源:江门铁线工艺 www.chengyiart.com

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点击次数:  更新时间:2016-04-21 09:16:52
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