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南京諾金高速分析儀器廠
初級(jí)會(huì)員·8年
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球墨鑄鋼是在共析鋼中加入適量的合金元素，通過對(duì)鋼液進(jìn)行處理,使鋼液在凝固轉(zhuǎn)變過程中析出一定數(shù)量的球狀石墨。球墨鑄鋼組織中不僅含有球型石墨,而且有大量的塊狀、顆粒狀或網(wǎng)狀碳化物。球墨鑄鋼有如下特點(diǎn)：(1)因同時(shí)具備硬質(zhì)碳化物質(zhì)相和起自潤(rùn)滑作用的球狀石墨組織,故球墨鑄鋼具有優(yōu)良的耐磨性、減摩性能和抗粘著性能。(2)具有較高的抗熱裂、熱疲勞性能。(3)其抗拉強(qiáng)度高于普通低合金鋼,強(qiáng)度高于鑄鐵。(4)具有良好的減震性能和切削性能。球墨鑄鋼已成功用于冶金軋輥、導(dǎo)衛(wèi)板、工程機(jī)械的齒輪、塑料成型及金屬熱加工領(lǐng)
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影響鉬鉻鑄鐵件硬度高的因素較多，我們從鑄造工藝、造型方法、材質(zhì)成分、熔煉方法等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。經(jīng)分析，我們認(rèn)為碳硅含量不足，鉻、錳含量過剩是影響鉬鉻鑄鐵件硬度高的主要原因。因此選擇該四種元素含量作為價(jià)值工程的分析對(duì)象。C和Si：促進(jìn)鑄鐵石墨化和基體鐵素體化，降低鑄鐵件硬度。Cr和Mn：增大鑄鐵形成白口的傾向，提高鑄鐵件硬度。因此，凡能夠增加C和Si元素含量的材料，減少Cr和Mn元素含量的材料均能滿足降低鉻鉬鑄鐵件硬度的基本功能要求。根據(jù)鉬鉻鑄鐵件機(jī)械性能的要求，尋找具有所要求的基本功能，又能降
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原材料采用生鐵、無銹或少銹的廢鋼和回爐料；對(duì)原鐵液進(jìn)行爐外加純堿（Na2CO3）脫硫；采用處理劑在包內(nèi)進(jìn)行預(yù)脫氧處理；采用球化劑進(jìn)行球化處理；采用碳化硅和硅鐵聯(lián)合孕育。新工藝原鐵液成分控制：（C）=(3.70%~3.90%、（Si）=0.80%~1.20%[鑄件（Si終）=2.60%~3.00%]、（Mn）≤0.30%、（P）≤0.05%、（S）≤0.02%。當(dāng)原鐵液（S）量超過0.02%時(shí)，采用工業(yè)用純堿進(jìn)行爐前脫硫處理，因脫硫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，要求脫硫溫度控制在1500℃左右，純堿加入量根據(jù)爐
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鑄件晶粒粗大是指經(jīng)過機(jī)械工或進(jìn)行斷口檢驗(yàn)時(shí)，顯示出晶粒組織過分粗大而不適合應(yīng)用的缺陷，這種晶粒粗大的組織，可能是遍布于鑄件整體，也可能發(fā)生于鑄件的局部。從本質(zhì)上講，晶粒粗大缺陷是一種冶金缺陷。根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐并參閱有關(guān)資料，談?wù)勮T件晶粒粗大缺陷產(chǎn)生的原因及防止措施。1、化學(xué)成分從本質(zhì)上來說，晶粒粗大和金屬的化學(xué)成分與冷卻速度的配合有關(guān)，因此選擇這種配合是非常重要的。如果冷卻速度難以調(diào)節(jié)，那么粗晶組織必定是起因于金屬的化學(xué)成分不當(dāng)。由于金屬成分的重要性，現(xiàn)將每一種金屬簡(jiǎn)述如下。(1)灰鑄鐵和可鍛
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普通球墨鑄鐵化學(xué)成分的一個(gè)顯著特點(diǎn)是碳當(dāng)量高于灰鑄鐵，一般CE在4.2-4.6%之間。選擇高碳當(dāng)量主要是因?yàn)?經(jīng)過球化處理的球墨鑄鐵凝固過冷傾向高，容易產(chǎn)生滲碳體組織，因此需要提高鐵水中碳活度，改善石墨化條件。即使石墨數(shù)量因碳量提高而增加，球狀石墨對(duì)材料力學(xué)性能的影響也遠(yuǎn)小于同體積片狀石墨的影響。另外，原鐵水中的碳與球化元素化合而進(jìn)入熔渣，使碳有所燒損。因此，爐料配制的碳量應(yīng)適當(dāng)提高。球墨鑄鐵碳當(dāng)量對(duì)石墨球總數(shù)的影響。可見當(dāng)球體平均尺寸基本相同時(shí)，CE=4.4%的球墨鑄鐵的石墨球數(shù)幾乎是CE=4
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熔化期金屬爐料能否順利熔化影響很大。裝料的松緊程度直接關(guān)系到爐料的熔化速度。為了快速加熱和熔化，裝料要力求緊密，但又要避免熔化過程中出現(xiàn)架橋現(xiàn)象，這樣會(huì)使下部已溶化的金屬液過熱，使金屬液吸氣和增加合金元素的燒損，延長(zhǎng)熔化時(shí)間，高溫和劇烈的渦流會(huì)嚴(yán)重侵蝕爐壁，出現(xiàn)架橋和處理架橋?qū)t壁的損傷大。當(dāng)金屬液面過低時(shí)要特別注意加料，如果加入大塊料而電爐又輸入高功率，則底部將產(chǎn)生嚴(yán)重過熱加劇侵蝕，整個(gè)爐襯中以中下部承受的靜壓力最大，溫度最高，沖刷最嚴(yán)重。熔煉的金屬液達(dá)到適合的溫度和質(zhì)量要求之后應(yīng)停電出爐，這
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球化不良是指球化處理沒有達(dá)到預(yù)期的球化效果。球化不良越嚴(yán)重，組織中厚片狀石墨數(shù)量愈多。其原因主要與原鐵液中S含量過高有關(guān)，S是主要的反球化元素，其含量應(yīng)嚴(yán)格控制在0.06%以內(nèi)。其次S、O等元素與Mg和RE元素有很強(qiáng)的親和力，容易造成球化元素含量不足，故殘鎂量應(yīng)不小于0.03%，殘留稀土量不小于0.02%。再者熔體中可能存在銻、鉛、鈦等反球化元素，其含量超出允許范圍時(shí)，也會(huì)影響球化效果。添加微量稀土元素可以有效中和這些元素的反球化作用。球化衰退的特征是爐前球化良好，在鑄件上球化不好；或者同一包鐵
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在現(xiàn)代鑄鐵生產(chǎn)中，沖天爐因環(huán)保問題正被逐步關(guān)停，大多數(shù)鑄造企業(yè)改用中頻爐熔煉鑄鐵。與沖天爐相比，中頻爐熔煉工藝相對(duì)簡(jiǎn)單；鐵水的化學(xué)成分和溫度容易控制，不增碳不增硫有利于低硫鐵水的獲得；環(huán)境污染小，爐前冶煉的工作環(huán)境和勞動(dòng)強(qiáng)度也大為改善；利用夜間電價(jià)低谷熔煉，生產(chǎn)成本可大致與沖天爐相當(dāng)；同樣化學(xué)成分的鐵水、同樣的鑄型澆注的鑄件，中頻爐比沖天爐熔煉的灰鐵強(qiáng)度和硬度高；中頻爐鐵水比沖天爐鐵水過熱溫度高、流動(dòng)性差，并具有以下不良特性：鐵水的晶核數(shù)量少，過冷度、白口和收縮傾向大，鑄件厚壁處易產(chǎn)生縮孔和縮松
