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
電爐熔煉：增(zeng)碳技(ji)術的(de)(de)(de)應用是解決鐵(tie)液(ye)(ye)收縮的(de)(de)(de)關鍵技(ji)術。由于鐵(tie)液(ye)(ye)凝固過程中(zhong)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨析出(chu)產(chan)生石(shi)(shi)墨化(hua)膨脹作用，良好的(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨化(hua)會(hui)減少鐵(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)收縮傾向，因此，增(zeng)碳技(ji)術是好的(de)(de)(de)工藝(yi)。
由(you)于加入(ru)增(zeng)碳(tan)劑提高了鐵(tie)液(ye)的(de)石墨化能力(li)，因此，采(cai)用(yong)(yong)全廢(fei)鋼(gang)熔煉加增(zeng)碳(tan)劑的(de)工(gong)藝，鐵(tie)液(ye)的(de)收縮傾(qing)向反而(er) 小。這是 重(zhong)要的(de)一(yi)(yi)個觀念(nian)轉變(bian)，傳統的(de)觀念(nian)是認為多加廢(fei)鋼(gang)會(hui)zengda鐵(tie)液(ye)的(de)收縮傾(qing)向，這樣我們 容易(yi)走入(ru)一(yi)(yi)個誤區(qu)，不愿意多用(yong)(yong)廢(fei)鋼(gang)，而(er)喜歡(huan)多用(yong)(yong)一(yi)(yi)些生鐵(tie)。
多用生鐵的(de)(de)(de)缺點是(shi)：生鐵中有(you)許多粗大的(de)(de)(de)過共晶石墨，這(zhe)種粗大的(de)(de)(de)石墨具有(you)遺傳(chuan)性，如果低(di)溫(wen)熔(rong)煉，粗大的(de)(de)(de)石墨難以xiaochu，粗大的(de)(de)(de)石墨從(cong)液態(tai)遺傳(chuan)到了固(gu)態(tai)，使(shi)凝固(gu)過程(cheng)中本來由于(yu)石墨析出應(ying)該產生的(de)(de)(de)膨脹作用削弱(ruo)，因此使(shi)鐵液凝固(gu)過程(cheng)中的(de)(de)(de)收縮傾向zengda，粗大的(de)(de)(de)石墨又然降低(di)了材(cai)料的(de)(de)(de)性能。
(2)提高(gao)鑄鐵平板原鐵液的硅量，控(kong)制孕育
灰鑄鐵(tie)中的硅一(yi)部(bu)分(fen)是(shi)原(yuan)鐵(tie)液中的硅，一(yi)部(bu)分(fen)是(shi)孕育帶入的硅。
許多人喜(xi)歡原(yuan)(yuan)鐵(tie)液(ye)(ye)中的(de)(de)硅(gui)低點，然后(hou)用很大(da)(da)(da)的(de)(de)孕(yun)育量(liang)(liang)孕(yun)育，這(zhe)種(zhong)做法(fa)并不科(ke)學：大(da)(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)孕(yun)育是(shi)(shi)不可(ke)(ke)取的(de)(de)，這(zhe)會(hui)zengda收縮傾向(xiang)。孕(yun)育是(shi)(shi)為了(le)增加(jia)結晶核(he)心的(de)(de)數量(liang)(liang)，cujin石墨化，少量(liang)(liang)的(de)(de)孕(yun)育（0.2～0.4） 可(ke)(ke)以(yi)達到這(zhe)個(ge)目(mu)的(de)(de)。從工藝控(kong)制(zhi)來說，孕(yun)育量(liang)(liang)應該相應穩定(ding)(ding)，不能有過大(da)(da)(da)的(de)(de)變化。這(zhe) 要求(qiu)原(yuan)(yuan)鐵(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)硅(gui)量(liang)(liang)也要相應穩定(ding)(ding)。提高原(yuan)(yuan)鐵(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)硅(gui)量(liang)(liang)，既可(ke)(ke)以(yi)減少白口和收縮傾向(xiang)，又能發(fa)揮(hui)硅(gui)固(gu)溶(rong)強化基(ji)體的(de)(de)作(zuo)用，性能反(fan)而(er)不降(jiang)低。目(mu)前(qian)比(bi)較(jiao)科(ke)學的(de)(de)做法(fa)是(shi)(shi)提高灰鑄鐵(tie)原(yuan)(yuan)鐵(tie)液(ye)(ye)的(de)(de)含硅(gui)量(liang)(liang)，孕(yun)育量(liang)(liang)控(kong)制(zhi)在0.3左右，這(zhe)樣(yang)可(ke)(ke)以(yi)發(fa)揮(hui)硅(gui)的(de)(de)固(gu)溶(rong)強化作(zuo)用，對(dui)(dui)提高強度有利(li)，也對(dui)(dui)減少鑄件收縮有利(li) 。
（3）合金化的方法對(dui)鑄鐵(tie)平板(ban)鐵(tie)液收縮(suo)有很大(da)影響
合金化能youxiao提高鑄鐵的(de)性(xing)能，我(wo)們常用的(de)合金元素是鉻、鉬、銅、錫(xi)、鎳(nie)。
鉻(ge)(ge)(ge)(ge)：鉻(ge)(ge)(ge)(ge)能youxiao地(di)提(ti)(ti)高(gao)灰鑄鐵的(de)性能，隨著加(jia)(jia)入(ru)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，性能會(hui)一直提(ti)(ti)高(gao)。鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)白(bai)口(kou)傾(qing)向(xiang)比(bi)較大，這是(shi)大家顧忌的(de)問題。加(jia)(jia)入(ru)量(liang)太(tai)大，會(hui)出現碳(tan)化物。至于鉻(ge)(ge)(ge)(ge)量(liang)的(de)上限(xian)如何控制，不同的(de)加(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)藝，上限(xian)有所不同，如果鉻(ge)(ge)(ge)(ge)加(jia)(jia)入(ru)到(dao)原鐵液中(zhong)(zhong)，其上限(xian)不要超過0.35，提(ti)(ti)高(gao)原鐵液中(zhong)(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)量(liang)會(hui)使鐵液白(bai)口(kou)傾(qing)向(xiang)和收縮傾(qing)向(xiang)加(jia)(jia)大， 有害(hai)。
另一(yi)種(zhong)加鉻(ge)的(de)工藝(yi)不是(shi)(shi)提(ti)高 原(yuan)鐵(tie)液(ye)鉻(ge)是(shi)(shi)，而是(shi)(shi)將鉻(ge)加入到(dao)鐵(tie)液(ye)包中，用沖入法沖入，這種(zhong)工藝(yi)會大大減(jian)少鐵(tie)液(ye)的(de)白口和(he)(he)收縮傾(qing)(qing)向，同前一(yi)種(zhong)工藝(yi)相(xiang)比，同樣(yang)的(de)鉻(ge)量，白口和(he)(he)收縮傾(qing)(qing)向會減(jian)少一(yi)半以(yi)上(shang)，這種(zhong)加鉻(ge)方式，鉻(ge)的(de)上(shang)限可以(yi)控(kong)制到(dao)0.45。
鉬(mu)(mu)：鉬(mu)(mu)的 性與鉻 相似(si)，不再作具(ju)體描述。由于鉬(mu)(mu)的價格(ge)昂貴，加鉬(mu)(mu)會大幅度增加成(cheng)本。因此，應盡(jin)可(ke)能少加鉬(mu)(mu)，多(duo)加一些鉻。
用(yong)沖入法(fa)加(jia)鉻、加(jia)鉬(mu)是減少合金化收縮的youxiao措(cuo)施。
（4）鑄鐵平板(ban)（鑄鐵平臺）鐵液澆注溫度(du)對收縮(suo)的影響
溫(wen)度(du)高鐵液(ye)(ye)(ye)收(shou)縮(suo)傾向大，這(zhe)是大家都有的(de)(de)(de)經驗。要(yao)(yao)控(kong)制(zhi)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)在(zai)合理的(de)(de)(de)范圍內是 重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)，澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)如(ru)(ru)果高于工藝規定的(de)(de)(de)合理的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)20～30℃，收(shou)縮(suo)傾向 會(hui)(hui)(hui)大幅增加。生產中要(yao)(yao)注(zhu)(zhu)意這(zhe)樣(yang)一種現象，沒有自動保(bao)溫(wen)功(gong)能的(de)(de)(de)電爐，可能會(hui)(hui)(hui)使鐵液(ye)(ye)(ye)溫(wen)度(du)升高，一包鐵液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)會(hui)(hui)(hui)低(di)一些，隨后溫(wen)度(du)會(hui)(hui)(hui)越(yue)來越(yue)高，如(ru)(ru)果不(bu)加以控(kong)制(zhi)， 有可能產生收(shou)縮(suo)廢品。生產中一包鐵液(ye)(ye)(ye)要(yao)(yao)燙(tang)包，燙(tang)好(hao)的(de)(de)(de)包再用(yong)，而且(qie)一包鐵液(ye)(ye)(ye)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)要(yao)(yao)控(kong)制(zhi)在(zai)下限，不(bu)要(yao)(yao)在(zai)上限，防止溫(wen)度(du)不(bu)斷升高。電爐熔煉控(kong)制(zhi)好(hao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度(du)，是防止鑄件產生收(shou)縮(suo)廢品的(de)(de)(de)關鍵措施(shi)。
（5）鐵液(ye)氧(yang)化(hua)傾向(xiang)不容忽略：氧(yang)化(hua)大(da)，收縮大(da)。
鐵(tie)液氧(yang)化(hua)傾(qing)向(xiang)(xiang)大(da)是 有害的，也會zengda收(shou)縮傾(qing)向(xiang)(xiang)。為了降低(di)鐵(tie)液氧(yang)化(hua)，沖天爐(lu)熔(rong)煉(lian) 要實現快速熔(rong)煉(lian)。現在(zai)國外(wai)的電(dian)爐(lu)熔(rong)煉(lian)技(ji)術(shu)可以做到加入(ru)的鐵(tie)料(liao)在(zai)幾分鐘內(nei)快速熔(rong)化(hua)，大(da)大(da)縮短了鐵(tie)料(liao)在(zai)高溫氧(yang)化(hua)階段的時(shi)間，氧(yang)化(hua)傾(qing)向(xiang)(xiang)大(da)幅降低(di)，同時(shi)由于電(dian)爐(lu)增(zeng)碳技(ji)術(shu)的應用，使鐵(tie)液的氧(yang)化(hua)進一步(bu)降低(di)，所以電(dian)爐(lu)熔(rong)煉(lian)也可以生(sheng)產出低(di)氧(yang)化(hua)、低(di)收(shou)縮的鐵(tie)液。只要嚴格控制(zhi)好澆注溫度，用電(dian)爐(lu)熔(rong)煉(lian)生(sheng)產復雜(za)的缸體(ti)、缸蓋(gai)鑄(zhu)件也很有優勢。
