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鑄態球墨鑄鐵井蓋的化學成分及生產過程
來自:三利通鑄管 時間:2017-11-14
球墨鑄鐵在我國從1950年開始生產,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,使鑄鐵材料的性能發生了質的飛越,因此,在國內外發展都很快,許多方面已取代了鍛鋼、鑄鋼及可鍛鑄鐵的應用,成為產量僅次于灰鑄鐵的鑄造合金材料。目前,生產球墨鑄鐵的企業越來越多,隨著市場的激烈競爭,使得灰鑄鐵污水井蓋的競爭優勢逐漸喪失,而球墨鑄鐵的性能及價格優勢凸顯。
1、化學成分
(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量在共晶點附近的含量,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,有利于石墨球化,但碳當量太高時,易出現石墨漂浮。由于鑄鐵中球化元素對相圖上共晶點位置的影響,使共晶碳當量增至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化石墨,提高石墨球的圓整度,有利于形成鐵素體,防止產生滲碳體。硅量增高,鑄件的白口傾向減少,且能細化石墨,但硅太高,會使球墨鑄鐵的韌性下降。我廠生產的鑄件多在寒冷地區使用,為此,根據球墨鑄鐵高碳、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揮,因此,應限制錳含量,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,因此要嚴格控制硫含量。由于煉焦技術的原因,我國在沖天爐熔化條件下,很難達到國外的水平。為此我們選擇原鐵液中WS<0.05%。
2.生產過程
(1)造型 造型選用粘土砂,緊實度在85左右,水基石墨涂料,表干型,澆注系統采用半封閉式:∑A直:∑A橫:∑A內=1.25:2:1,橫澆道采用半圓環狀,并設集渣包,內澆道4個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、凈化鐵液及強化孕育,因此,我們要求出鐵溫度達到1450℃以上,在未達到此溫度以前,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,把預熱過的球化劑合金放在澆包底堤壩的一側,合金上而覆蓋預熱后的75SiFe和適量NaHCO3,并進行搗實,使75SiFe粒填入合金間隙,用稻草灰覆蓋。出鐵過程中,將預熱過的75SiFe粒徐徐加入出鐵槽,一次出足鐵液,待球化完畢,立即扒渣,并撒入適當珍珠巖集渣、保溫,再做爐前三角試片,此時鐵液溫度已基本降至(1320±20)℃,可進行澆注。
(3)試驗結果 經過多次的生產實踐,基本達到了預期目的。下表列出了試棒檢測結果的平均值。