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鑄態(tài)球墨鑄鐵井蓋的化學(xué)成分及生產(chǎn)過程
來自:三利通鑄管 時(shí)間:2017-11-14
球墨鑄鐵在我國從1950年開始生產(chǎn),是用鎂作球化劑,1965年試用稀土鎂硅鐵作球化劑獲得成功。由于球墨鑄鐵件的出現(xiàn),使鑄鐵材料的性能發(fā)生了質(zhì)的飛越,因此,在國內(nèi)外發(fā)展都很快,許多方面已取代了鍛鋼、鑄鋼及可鍛鑄鐵的應(yīng)用,成為產(chǎn)量僅次于灰鑄鐵的鑄造合金材料。目前,生產(chǎn)球墨鑄鐵的企業(yè)越來越多,隨著市場的激烈競爭,使得灰鑄鐵污水井蓋的競爭優(yōu)勢逐漸喪失,而球墨鑄鐵的性能及價(jià)格優(yōu)勢凸顯。
1、化學(xué)成分
(1)C 在球墨鑄鐵中,確定碳含量的多少是從改善鑄造性能考慮的,為此,將碳含量選擇在使碳當(dāng)量在共晶點(diǎn)附近的含量,并希望盡量高。這樣既防止縮松和裂紋,又能防止自由滲碳體的出現(xiàn),有利于石墨球化,但碳當(dāng)量太高時(shí),易出現(xiàn)石墨漂浮。由于鑄鐵中球化元素對相圖上共晶點(diǎn)位置的影響,使共晶碳當(dāng)量增至4.6%~4.7%。我們選擇WC為3.6%~3.9%。
(2)Si 硅在球墨鑄鐵中能細(xì)化石墨,提高石墨球的圓整度,有利于形成鐵素體,防止產(chǎn)生滲碳體。硅量增高,鑄件的白口傾向減少,且能細(xì)化石墨,但硅太高,會使球墨鑄鐵的韌性下降。我廠生產(chǎn)的鑄件多在寒冷地區(qū)使用,為此,根據(jù)球墨鑄鐵高碳、低硅的原則,選擇WSi為2.0%~2.4%。
(3)Mn 由于錳在共晶團(tuán)邊界處顯著降低鑄鐵的韌性,而在球墨鑄鐵中,像錳在灰鑄鐵中那樣的有益作用又得不到發(fā)揮,因此,應(yīng)限制錳含量,我們選擇WMn為0.3%~0.4%。
(4)P 磷在球墨鑄鐵中是非常有害的,易在品界處形成偏析磷共晶,嚴(yán)重降低球墨鑄鐵的塑性及韌性。為此,我們選擇WP<0.05%。
(5)S 硫的存在不僅要消耗球化劑,影響球化效果,而且生成的硫化物極易形成鑄件的夾雜缺陷,因此要嚴(yán)格控制硫含量。由于煉焦技術(shù)的原因,我國在沖天爐熔化條件下,很難達(dá)到國外的水平。為此我們選擇原鐵液中WS<0.05%。
2.生產(chǎn)過程
(1)造型 造型選用粘土砂,緊實(shí)度在85左右,水基石墨涂料,表干型,澆注系統(tǒng)采用半封閉式:∑A直:∑A橫:∑A內(nèi)=1.25:2:1,橫澆道采用半圓環(huán)狀,并設(shè)集渣包,內(nèi)澆道4個(gè)并呈喇叭狀垂直開沒。
(2)澆注 鐵液要高溫出爐,有利于脫硫、除氣、凈化鐵液及強(qiáng)化孕育,因此,我們要求出鐵溫度達(dá)到1450℃以上,在未達(dá)到此溫度以前,先熔化牌號較低的灰鑄鐵。
爐前球化處理采用堤壩式包底沖人工藝,球化處理前,把預(yù)熱過的球化劑合金放在澆包底堤壩的一側(cè),合金上而覆蓋預(yù)熱后的75SiFe和適量NaHCO3,并進(jìn)行搗實(shí),使75SiFe粒填入合金間隙,用稻草灰覆蓋。出鐵過程中,將預(yù)熱過的75SiFe粒徐徐加入出鐵槽,一次出足鐵液,待球化完畢,立即扒渣,并撒入適當(dāng)珍珠巖集渣、保溫,再做爐前三角試片,此時(shí)鐵液溫度已基本降至(1320±20)℃,可進(jìn)行澆注。
(3)試驗(yàn)結(jié)果 經(jīng)過多次的生產(chǎn)實(shí)踐,基本達(dá)到了預(yù)期目的。下表列出了試棒檢測結(jié)果的平均值。