回复 小逗点 的帖子4 J l& F$ h1 Q
6 Q' R! [, o5 p4 D' Y p4 ~* X
1 }! N" k0 J8 k8 _ E, ]; l7 y0 g
球墨铸铁生产工艺 1 设备选择
. `, i, j9 D% p1 @' B' i) v+ |
u& M& T; W5 ~1 {1 ?# c1.1 熔炼设备选择
( d3 @6 A7 F8 u1 L* w 熔炼设备的选用首先是在满足生产需要的前提下，遵循高效、低耗的原则。感应电炉的优点是：加热速度快，炉子的热效率较高，氧化烧损较轻，吸收气体较少。因此，用中频电炉熔炼，可避免增硫、磷问题，使铁水中P不大于0.07％、S不大于0.05％。
$ h: k* O3 _' V1 }; J! F1.2 球化包的确定
0 J1 Z! L. D2 u9 W$ b* T6 [9 b8 N7 N 为了提高球化剂的吸收率，增加球化效果，球化处理包应比一般铁液包深。球化包的高度与直径之比确定为2:1。$ C1 y/ p4 V) l' `# t4 E4 ?
9 U% J" F [* V# _$ N/ F5 `& {% @" m
2 原材料选择
/ ?5 Z" V/ l, u) y/ K) x# ?6 ~" ~; ]( f
2.1 炉料选择
2 |; {; j( K+ N, b3 w7 q 球铁球化剂的加入效果条件是：高碳、低硅、大孕育量。为了稳定化学成分和有效地控制促进白口化元素和反球化元素，保证熔炼铁水的质量，选用张钢Z14生铁，其化学成分：C＞3.3％，Si 1.25％～1.60％,P≤0.06％，S≤0.04％。! F; r( z+ B2 d4 [; `/ \" e: y* R
2.2 球化剂的选择$ J5 ~) g P5 b
球化剂的选用应根据熔炼设备的不同，即出铁温度及铁液的纯净度（如含硫量、氧化程度等）而定。我国最常用的是稀土镁硅铁球化剂，采用这种球化剂处理时，由于合金中含硅量较高，可显著降低镁处理时反应的剧烈程度。同时也能因增硅而有些孕育作用。电炉生产时，因温度相对较高，所用球化剂的化学成分见表１。 表1 球化剂FeSiMg8Re7化学成分
. }0 T. z9 T& T& R, {7 p项目 出铁温度
; B: N7 N/ Y( \8 I$ c/℃
) i7 `4 R6 _/ c. `2 K# ]/ k+ U0 n$ c1 u, S; @
S % 球化剂成分/%
, t/ T _) F" v' m; I3 j
( B; |+ W- m& z4 MMg
+ e o* G, }/ I$ B. N, URe: r1 T" D- |/ I. j
Si
0 p% I# |2 {; x4 [6 ?& c! B电炉 1420~1480
) L0 W+ u- ]3 c≤0.04 7.0~9.0 6.0~8.0 ≤44.0
( W4 q3 _, n& j. s) F+ y9 h# K9 \7 q6 C7 a
3 炉前控制
! o8 d3 Y1 l: H9 ?1 G, X
6 ]1 k |2 e5 I8 s4 Z( D3.1 化学成分选择
+ y# |5 f' ~3 t0 E 球铁原铁液应高碳、低硅、低硫、低磷。控制好硫的含量，是生产球铁的一个重要条件。几种牌号的球铁的化学成分见表2。
, n9 W0 u, S; F; @* _ c0 `& U |3.2 球化和孕育处理
* ]/ Z/ u; `4 ?' y9 O5 p0 n 球化剂加入量应根据铁液成分、铸件壁厚、球化剂成分和球化处理过程的吸收率等因素分析比较确定。一般为1.6％～2.0％，若球化剂放置时间较长，则应适量多加。球化反应控制的关键是镁的吸收率，温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率1 v& O; F4 N: L. H2 }6 X
表2 球铁化学成分 ％8 |5 L$ ^# C7 h! u2 A0 q
牌 号 C Si Mn S P 9 U2 H/ ]1 }' {
QT400~18) N( Q% d* l) J; W0 p2 z
球化前
% M, K2 ]8 O4 T; D' a- A) ]& T2 e. r
0 c& d! v" ?( z球化后
7 B3 j3 D. ]1 D9 v s
. ^; r) L' t: M7 ~& h' L/ U3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07
3 d/ T: g4 L1 I1 @3.5~4.0 2.6~3.2( e. c/ @4 D. [ v1 T5 X4 K
≤0.02; `1 ~1 @: f, E6 r+ a% l5 z5 V2 B
2 j$ @4 G$ b. J0 P5 mQT450~10* K8 Z! }+ j6 |" A0 l& w8 m2 w4 U
球化前
# ?5 o! G8 k! u. A* z 球化后
, Y# }$ o$ i2 ~, Q/ W! {/ b2 W; m# {
* C9 r! i( @6 [4 ?0 f2 M, E% }3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.07 6 E6 S% V' j; }) D
3.5~3.9 2.5~3.0, q: X: X; }1 s2 g
≤0.020 }2 q( x3 E" i3 J2 r
4 `! X+ I, r; o/ N2 ]+ nQT600~3
. q& n9 {; a8 `球化前 7 g* k% f! X0 G9 p/ J+ M
球化后: l1 i/ J9 N; H3 q2 U0 b
% Y3 H& c, V6 x8 L) M3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07 ) [$ }3 `& m" e1 K# ]
3.5~3.8 2.2~2.6
. { C( t2 v' e0 H) @* ]/ f≤0.02
: ?- q7 E1 N% f) S: D# W8 X1 f5 q+ y+ M1 _2 K, y: i
QT700~2
% j1 S3 L7 i% B2 ?9 w' \球化前
% z1 w4 w$ X$ G+ D3 ] 球化后
% c+ [# X" Z- s+ T0 Z$ U+ C& r$ N
0 _6 s# w1 n1 J. \3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05 ≤0.07 " Z* J* Y. B) ~3 \$ y3 ~$ y8 d
3.5~3.8 2.1~2.5
% s# n# [! [# P+ q# b* {$ m≤0.02" E& D! m0 w, |) Q z! n' E/ l
( [) ?9 `: H, c7 ]; J! B
+ s) O2 t2 L8 ^3 P, {- g高，球化效果好。因此，一般在保证足够浇注温度的前提下，宜尽可能降低球化处理温度，控制在1420～1450℃。球化剂要砸成小块，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅铁和铁屑。孕育处理是球墨铸铁生产过程中的一个重要环节，它不仅促进石墨化，防止自由渗碳体和白口出现，而且有助于球化，并使石墨变得更细小，更圆整，分布均匀，从而提高球墨铸铁的力学性能。孕育剂一般多采用FeSi75，其加入量根据对铸件的力学性能要求，一般为0.8％～1.0％。孕育剂的粒度根据铁液量多少，一般砸成5～25mm的小块。孕育剂应保持干净、干燥。& {% _4 W: `$ \4 }& ~
球化剂和孕育剂要在出铁前加入包中，在连续生产时，刚出完前一炉铁后，包很热，过早加入会使其粘结在包底而削弱球化和孕育效果。为了延迟球化反应时间，增强球化和孕育效果，要在球化剂和孕育剂的上面覆盖一层铁屑。球化处理的方法较多，一般多采用操作简便的冲入法处理球铁。+ w* W/ M4 O9 o% \+ @& W+ m3 {, N# G
3.3 球化效果炉前检验' T9 ]& U% i% b$ P& X
炉前检验孕育、球化效果好坏，一般采用三角试样。浇注三角试样，冷至暗红色，淬水冷却，砸断后观察断口。断口银白色，尖端白口，中心有疏松，两侧凹缩,同时砸断时有电石气味,敲击声和钢相似,则球化良好,否则球化不良。
, j/ T5 F+ f# X3.4 浇注
/ y# h, U' H" E' l2 U$ B5 J. h: r 由于球铁液容易出现球化衰退，因此，铁液球化处理后要尽快浇注，一般在处理后15min内浇注完毕，不会有球化衰退问题。 4 结 语
; G" n! C# m. t, m9 C 在生产中，用Z14号生铁作原材料，中频感应电炉熔化铁水，控制铁水化学成分为：C3.5％～3.99％，Si1.2％～1.5％，P＜0.06％，S＜0.05％。采用高度与直径之比为2∶1的球化包，把球化剂与孕育剂砸成10～20mm小块，球化剂按1.8％，孕育剂按0.9％比例，向包内先加球化剂，再加孕育剂，最后在上面覆盖干燥的铁屑。铁水在炉中升温到1480℃左右出铁，待反应结束后10min内浇注完毕。生产的φ530mm轧机用球墨铸铁梅花套管，其化学成分为：C3.5％～3.8％，Si2.2％～2.6％，Mn0.6％～0.8％，S≤0.02％，P＜0.07％，各项力学性能指标均达到较高要求，使用效果相当理想。使用１年后证明，球墨铸铁本身具有高强度、耐磨、抗热疲劳等特性，能完全起到轴联接作用；能大大减小噪音、改善工人劳动环境；当过冷钢等超负荷情况下，梅花套管能自动破裂，起到过载安全保护作用；还能显著延长轧辊和梅花轴的使用寿命。同期相比，轧辊消耗降低8％，梅花轴消耗降低11％，连同设备维修工时减少而使同期产量的提高，共取得经济效益近7万元。AAA*球化剂：我国广泛采用的球化剂是稀土镁合金。镁是重要的球化元素，但它密度小（1.73g/cm3）、沸点低（1120℃），若直接加入铁液，镁将浮于液面并立即沸腾，这不仅使镁的吸收率降低，也不够安全。稀土元素包括铈（Ce）、镧（La）、镱（Yb）和钇（Y）等十七种元素。稀土的沸点高于铁水温度，故加入铁水中没有沸腾现象，同时，稀土有着强烈的脱硫、去气能力，还能细化组织、改善铸造性能。但稀土的球化作用较镁弱，单纯用稀土作球化剂时，石墨球不够圆整。稀土镁合金（其中镁、稀土含量均小于10%，其余为硅和铁）综合了稀土和镁的优点，而且结合了我国的资源特点，用它作球化剂作用平稳、节约镁的用量，还能改善球铁的质量。球化剂的加入量一般为铁水质量的1.0%~1.6%。
4 \ _3 ^! |; [' n/ c9 P. g孕育剂：促进铸铁石墨化，防止球化元素造成的白口倾向，使石墨球圆整、细化，改善球铁的力学性能。常用的孕育剂为含硅75%的硅铁，加入量为铁水质量的0.4%~1.0%。由于球化元素有较强的白口倾向，故球墨铸铁不适合铸造薄壁小件。( N- ~ G, Z) B5 h
球化处理：以冲入法最为普遍，如图1-50所示。将球化剂放在铁液包的堤坝内，上面铺硅铁粉和稻草灰，以防球化剂上浮，并使其缓慢作用。开始时，先将铁液包容量2/3左右的铁液冲入包内，使球化剂与铁液充分反应。尔后，将孕育剂放在冲天炉出铁槽内，用剩余的1/3包铁液将其冲入包内，进行孕育。/ Z6 c. f* t, @; t* Z7 L
1 a+ N! d2 t* L" P: I& X
BBB*由于原铁液含硫量较高,不可能达到<0 018%的要求,球化剂的加入量需考虑去硫耗镁量。碳硫分析仪的快速测定,能及时提供原铁液的含硫量,试验中原铁液的含硫量在0 02%～0 03%,去硫耗镁量在0 0076%上下波动,这在工艺上是可以接受的。; W Q0 p" O, C, A+ F3 r
球化剂的用量直接影响残余镁量的多少。如果球化剂加入量过多,就会引起残余镁量过多,虽然不致于影响球化合格率(球径大小仍属正常),但是它会增加收缩,引起脆性。同时由于原铁液含锰量偏高,球化剂加入量过多,较易出现碳化物,白口倾向严重,导致球数合格率的下降;如果球化剂加入量过少,就会导致残余镁量不足,影响球化的合格率,球数合格率也会降低。表1是在正常试验情况下的结果,并说明如下:①球化剂加入量1 4%时,由于残余镁量不足,出现蠕虫状石墨;②加入量1 8%时,由于残余镁量过多,出现碳化物,导致球数下降,不过二者球径大小仍合乎要求;③球化合格率非球化率# E7 t% [( z0 Y
铸铁牌号表示方法 铸铁牌号表示方法3 X0 U# N c' T& H
1．
9 n: ~/ w7 s! i$ d: o& F. O; a铸铁牌号表示方法
. \& R% c+ n9 \( w1．( B/ ?" n+ E! X0 a- j% B4 A k
1各种铸铁代号7 s$ O; j% N. x! N( p O
各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字的第一个大写正体字母组成，当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别，同一名称铸铁，需要细分时，取其细分特点的汉语拼音字第一个大写正体字母，排列在后面。其代号见附录A（补充件）。
4 M! v( b9 R( g- z9 w& K9 K- s( i1．
, I0 u% c+ e3 [. X/ j9 [2元素符号、名义含量及机械性能
4 l& ^4 F6 ~2 r5 v6 ?- r合金化元素符号用国际化学元素符号表示，混合稀土元素符号用“R”表示。含量及机械性能用含量。
$ m+ O$ Q s8 X% c. j1．2．1在牌号中常规碳、硅、锰、硫、磷元素，一般不标注，有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。: J! Y& k r, c
1．2．2合金化元素的含量大于或等于1%时，用整数表示，小于1%时，一般不标注，只有对该合金特性有较大影响时，才予标注。
5 H+ r" ^6 N, M& r+ M1．2．3合金化元素按其含量递减次序排列，含量相等时按元素符号的字母顺序排列。
% P! U( L6 z2 ]7 t' h1．2．4牌号中含量的修约规则按GB1.1-81《标准化工作导则$ P; v6 }# q4 W9 }
编写标准的一般规定》附录C。
0 p. A% z+ T! S0 R2 f* N1．2．5牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，第二组表示延伸率值，两组数字间用“-”隔开。" n$ `+ X+ o; I0 [3 B1 f
1．2．6当牌号中标注元素符号及含量还需标注抗拉强度时，抗拉强度值置于元素符号及含量之后，之间用“-”隔开。! h% W, U5 E8 u- O6 J/ c
$ a, M" p) S! l
- y9 f# [4 ~+ U% X- a
|
楼主: 东北大侠
发表于 2011-6-1 17:09:33
