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
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電(dian)爐(lu)熔(rong)煉：增(zeng)碳(tan)技(ji)(ji)術的應用是解決(jue)鐵液(ye)收(shou)縮(suo)的關鍵技(ji)(ji)術。由于鐵液(ye)凝固(gu)過程中的石墨析出產生石墨化膨(peng)脹作(zuo)用，良好(hao)(hao)的石墨化會(hui)減少(shao)鐵液(ye)的收(shou)縮(suo)傾(qing)向，因此，增(zeng)碳(tan)技(ji)(ji)術是好(hao)(hao)的工藝。
由(you)于加入增碳(tan)(tan)劑提高(gao)了鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)石墨(mo)化能力，因此，采用(yong)全廢鋼(gang)熔煉加增碳(tan)(tan)劑的(de)工(gong)藝，鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)收(shou)縮傾(qing)向反(fan)而(er) 小。這(zhe)是(shi)(shi) 重要的(de)一個(ge)觀念轉(zhuan)變(bian)，傳統的(de)觀念是(shi)(shi)認為多加廢鋼(gang)會zengda鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)的(de)收(shou)縮傾(qing)向，這(zhe)樣我們 容(rong)易走入一個(ge)誤區，不愿意多用(yong)廢鋼(gang)，而(er)喜歡多用(yong)一些生鐵(tie)(tie)。
多用(yong)生(sheng)(sheng)鐵(tie)的(de)(de)缺點是(shi)：生(sheng)(sheng)鐵(tie)中有許多粗(cu)(cu)大(da)(da)(da)的(de)(de)過共晶石(shi)墨(mo)，這種(zhong)粗(cu)(cu)大(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)墨(mo)具(ju)有遺傳(chuan)性，如果低(di)溫熔煉，粗(cu)(cu)大(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)墨(mo)難以xiaochu，粗(cu)(cu)大(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)墨(mo)從液(ye)態遺傳(chuan)到(dao)了固(gu)態，使凝固(gu)過程(cheng)中本(ben)來由于石(shi)墨(mo)析(xi)出應該產生(sheng)(sheng)的(de)(de)膨脹(zhang)作用(yong)削弱，因此使鐵(tie)液(ye)凝固(gu)過程(cheng)中的(de)(de)收(shou)縮傾(qing)向zengda，粗(cu)(cu)大(da)(da)(da)的(de)(de)石(shi)墨(mo)又(you)然(ran)降低(di)了材料(liao)的(de)(de)性能。
(2)提高(gao)鑄鐵平板原鐵液的硅量，控制孕育
灰(hui)鑄鐵(tie)中的(de)硅(gui)一部(bu)(bu)分是原鐵(tie)液中的(de)硅(gui)，一部(bu)(bu)分是孕育(yu)帶入(ru)的(de)硅(gui)。
許多人喜(xi)歡原(yuan)鐵(tie)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)低點，然(ran)后(hou)用很大的(de)(de)(de)(de)(de)孕育(yu)量(liang)孕育(yu)，這(zhe)種做(zuo)法并不(bu)科(ke)學：大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)孕育(yu)是不(bu)可(ke)取的(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)會zengda收縮傾向(xiang)。孕育(yu)是為了增加結晶核心的(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)，cujin石墨化(hua)(hua)，少量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)孕育(yu)（0.2～0.4） 可(ke)以達到這(zhe)個目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)。從工藝控(kong)制來說(shuo)，孕育(yu)量(liang)應該相應穩定，不(bu)能(neng)有(you)(you)過大的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。這(zhe) 要(yao)求原(yuan)鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)量(liang)也要(yao)相應穩定。提高(gao)原(yuan)鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)量(liang)，既(ji)可(ke)以減少白(bai)口和收縮傾向(xiang)，又能(neng)發(fa)揮硅(gui)(gui)固(gu)溶強(qiang)化(hua)(hua)基體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)作用，性能(neng)反(fan)而(er)不(bu)降(jiang)低。目(mu)前比較科(ke)學的(de)(de)(de)(de)(de)做(zuo)法是提高(gao)灰鑄鐵(tie)原(yuan)鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)硅(gui)(gui)量(liang)，孕育(yu)量(liang)控(kong)制在0.3左右，這(zhe)樣可(ke)以發(fa)揮硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)溶強(qiang)化(hua)(hua)作用，對提高(gao)強(qiang)度有(you)(you)利，也對減少鑄件收縮有(you)(you)利 。
（3）合(he)金化(hua)的方法(fa)對鑄鐵平板鐵液收(shou)縮有很大影響
合(he)金化能youxiao提高鑄鐵(tie)的(de)性(xing)能，我們常用的(de)合(he)金元素是鉻、鉬、銅(tong)、錫、鎳。
鉻(ge)(ge)：鉻(ge)(ge)能youxiao地(di)提高灰鑄(zhu)鐵的(de)性能，隨著加入量的(de)增加，性能會一直提高。鉻(ge)(ge)的(de)白口(kou)傾向(xiang)比較(jiao)大(da)，這是(shi)大(da)家顧(gu)忌的(de)問題。加入量太大(da)，會出(chu)現碳化(hua)物。至于(yu)鉻(ge)(ge)量的(de)上限如(ru)(ru)何控制，不(bu)同(tong)的(de)加鉻(ge)(ge)工藝，上限有所不(bu)同(tong)，如(ru)(ru)果鉻(ge)(ge)加入到原鐵液(ye)中，其(qi)上限不(bu)要超(chao)過0.35，提高原鐵液(ye)中的(de)鉻(ge)(ge)量會使鐵液(ye)白口(kou)傾向(xiang)和(he)收縮傾向(xiang)加大(da)， 有害(hai)。
另一(yi)種加(jia)鉻(ge)的(de)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)不是(shi)提(ti)高 原(yuan)鐵(tie)液(ye)鉻(ge)是(shi)，而(er)是(shi)將鉻(ge)加(jia)入(ru)到鐵(tie)液(ye)包(bao)中(zhong)，用沖入(ru)法(fa)沖入(ru)，這(zhe)種工(gong)藝(yi)(yi)(yi)會大大減少鐵(tie)液(ye)的(de)白(bai)口(kou)(kou)和收縮傾向，同(tong)前一(yi)種工(gong)藝(yi)(yi)(yi)相比，同(tong)樣的(de)鉻(ge)量，白(bai)口(kou)(kou)和收縮傾向會減少一(yi)半以上(shang)，這(zhe)種加(jia)鉻(ge)方式(shi)，鉻(ge)的(de)上(shang)限可以控制(zhi)到0.45。
鉬(mu)(mu)：鉬(mu)(mu)的(de) 性(xing)與(yu)鉻(ge) 相似，不再作具體(ti)描(miao)述。由于鉬(mu)(mu)的(de)價格昂貴，加(jia)鉬(mu)(mu)會大幅(fu)度增加(jia)成本。因此(ci)，應(ying)盡(jin)可能少加(jia)鉬(mu)(mu)，多加(jia)一些鉻(ge)。
用沖(chong)入法加鉻(ge)、加鉬是減少合金化收(shou)縮(suo)的youxiao措施(shi)。
（4）鑄鐵平板(ban)（鑄鐵平臺(tai)）鐵液澆(jiao)注溫度對收縮(suo)的影響
溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)高(gao)鐵(tie)液收(shou)縮傾(qing)向(xiang)大，這(zhe)是大家都有(you)(you)的(de)(de)經驗。要(yao)(yao)控制(zhi)澆注溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)在(zai)合理(li)的(de)(de)范(fan)圍內是 重要(yao)(yao)的(de)(de)，澆注溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)如果(guo)高(gao)于工(gong)藝規定的(de)(de)合理(li)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)20～30℃，收(shou)縮傾(qing)向(xiang) 會大幅增加。生產中要(yao)(yao)注意這(zhe)樣一(yi)種現象，沒有(you)(you)自動(dong)保溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)功能的(de)(de)電(dian)爐，可能會使鐵(tie)液溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)升高(gao)，一(yi)包(bao)(bao)鐵(tie)液的(de)(de)澆注溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)會低(di)一(yi)些，隨后溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)會越(yue)來越(yue)高(gao)，如果(guo)不加以控制(zhi)， 有(you)(you)可能產生收(shou)縮廢品(pin)。生產中一(yi)包(bao)(bao)鐵(tie)液要(yao)(yao)燙包(bao)(bao)，燙好的(de)(de)包(bao)(bao)再用，而(er)且(qie)一(yi)包(bao)(bao)鐵(tie)液澆注溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)要(yao)(yao)控制(zhi)在(zai)下限，不要(yao)(yao)在(zai)上限，防止(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)不斷(duan)升高(gao)。電(dian)爐熔煉控制(zhi)好澆注溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，是防止(zhi)鑄(zhu)件(jian)產生收(shou)縮廢品(pin)的(de)(de)關鍵措施。
（5）鐵液氧(yang)化(hua)傾(qing)向不容忽略：氧(yang)化(hua)大，收縮大。
鐵(tie)(tie)(tie)液氧(yang)(yang)化傾向(xiang)大(da)是 有害的(de)，也(ye)(ye)會zengda收縮傾向(xiang)。為了降(jiang)低(di)(di)鐵(tie)(tie)(tie)液氧(yang)(yang)化，沖天爐熔(rong)(rong)煉(lian) 要(yao)實現(xian)快速熔(rong)(rong)煉(lian)。現(xian)在(zai)國外(wai)的(de)電(dian)爐熔(rong)(rong)煉(lian)技術可以(yi)做(zuo)到加入的(de)鐵(tie)(tie)(tie)料在(zai)幾分鐘內快速熔(rong)(rong)化，大(da)大(da)縮短了鐵(tie)(tie)(tie)料在(zai)高溫(wen)(wen)氧(yang)(yang)化階段的(de)時間(jian)，氧(yang)(yang)化傾向(xiang)大(da)幅降(jiang)低(di)(di)，同(tong)時由(you)于電(dian)爐增碳技術的(de)應用(yong)，使鐵(tie)(tie)(tie)液的(de)氧(yang)(yang)化進一步降(jiang)低(di)(di)，所以(yi)電(dian)爐熔(rong)(rong)煉(lian)也(ye)(ye)可以(yi)生(sheng)產出低(di)(di)氧(yang)(yang)化、低(di)(di)收縮的(de)鐵(tie)(tie)(tie)液。只要(yao)嚴格控制好澆注溫(wen)(wen)度，用(yong)電(dian)爐熔(rong)(rong)煉(lian)生(sheng)產復(fu)雜的(de)缸體(ti)、缸蓋鑄件也(ye)(ye)很有優勢。
