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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電爐熔煉(lian)：增碳技術的(de)應用是解決鐵(tie)液收(shou)縮(suo)的(de)關鍵技術。由于(yu)鐵(tie)液凝固過程中的(de)石墨(mo)(mo)(mo)析(xi)出產生石墨(mo)(mo)(mo)化(hua)膨脹作用，良好的(de)石墨(mo)(mo)(mo)化(hua)會減少(shao)鐵(tie)液的(de)收(shou)縮(suo)傾向(xiang)，因此，增碳技術是好的(de)工藝。
由于加入增碳(tan)劑(ji)提高了(le)鐵液(ye)的(de)(de)(de)石墨化能力，因此，采用(yong)(yong)全廢鋼熔(rong)煉加增碳(tan)劑(ji)的(de)(de)(de)工藝，鐵液(ye)的(de)(de)(de)收縮(suo)傾(qing)向反而 小(xiao)。這(zhe)是 重要(yao)的(de)(de)(de)一個(ge)觀(guan)念(nian)(nian)轉變，傳統的(de)(de)(de)觀(guan)念(nian)(nian)是認為多加廢鋼會zengda鐵液(ye)的(de)(de)(de)收縮(suo)傾(qing)向，這(zhe)樣我們(men) 容易走入一個(ge)誤(wu)區，不(bu)愿意多用(yong)(yong)廢鋼，而喜歡多用(yong)(yong)一些(xie)生(sheng)鐵。
多(duo)用生(sheng)(sheng)鐵的(de)缺點是：生(sheng)(sheng)鐵中(zhong)有許(xu)多(duo)粗大(da)的(de)過(guo)共(gong)晶石(shi)(shi)墨(mo)，這種粗大(da)的(de)石(shi)(shi)墨(mo)具有遺傳性，如果低(di)溫熔煉，粗大(da)的(de)石(shi)(shi)墨(mo)難(nan)以xiaochu，粗大(da)的(de)石(shi)(shi)墨(mo)從液態遺傳到了固態，使凝(ning)(ning)固過(guo)程中(zhong)本(ben)來由于石(shi)(shi)墨(mo)析出應該(gai)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)膨脹作用削弱，因此使鐵液凝(ning)(ning)固過(guo)程中(zhong)的(de)收(shou)縮傾向zengda，粗大(da)的(de)石(shi)(shi)墨(mo)又然降低(di)了材料(liao)的(de)性能(neng)。
(2)提高鑄(zhu)鐵平板原鐵液的硅(gui)量，控(kong)制孕(yun)育
灰鑄(zhu)鐵中的(de)硅一(yi)部分是原鐵液中的(de)硅，一(yi)部分是孕育帶(dai)入的(de)硅。
許多人喜歡原鐵(tie)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)低點，然后用很大的(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)量(liang)孕(yun)育(yu)，這(zhe)種做法(fa)并(bing)不(bu)(bu)(bu)科學(xue)：大量(liang)的(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)是(shi)不(bu)(bu)(bu)可取的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)會(hui)zengda收(shou)縮傾向。孕(yun)育(yu)是(shi)為了增加結晶核心(xin)的(de)(de)(de)(de)數量(liang)，cujin石墨(mo)化(hua)(hua)，少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)（0.2～0.4） 可以達到這(zhe)個目(mu)的(de)(de)(de)(de)。從工藝控制來(lai)說，孕(yun)育(yu)量(liang)應(ying)該相應(ying)穩定，不(bu)(bu)(bu)能有過大的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)。這(zhe) 要求原鐵(tie)液的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)量(liang)也要相應(ying)穩定。提(ti)(ti)高原鐵(tie)液的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)量(liang)，既(ji)可以減(jian)少(shao)白口和收(shou)縮傾向，又能發揮硅(gui)(gui)固溶(rong)(rong)強(qiang)化(hua)(hua)基(ji)體的(de)(de)(de)(de)作用，性能反(fan)而不(bu)(bu)(bu)降低。目(mu)前(qian)比較科學(xue)的(de)(de)(de)(de)做法(fa)是(shi)提(ti)(ti)高灰鑄(zhu)鐵(tie)原鐵(tie)液的(de)(de)(de)(de)含硅(gui)(gui)量(liang)，孕(yun)育(yu)量(liang)控制在0.3左(zuo)右(you)，這(zhe)樣可以發揮硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)強(qiang)化(hua)(hua)作用，對提(ti)(ti)高強(qiang)度(du)有利(li)，也對減(jian)少(shao)鑄(zhu)件收(shou)縮有利(li) 。
（3）合(he)金化的方法對(dui)鑄鐵平板鐵液收縮有很大影響
合(he)金化能(neng)(neng)youxiao提高鑄鐵的性能(neng)(neng)，我們常用的合(he)金元素是鉻、鉬、銅、錫(xi)、鎳。
鉻(ge)(ge)：鉻(ge)(ge)能(neng)youxiao地提(ti)(ti)高灰鑄鐵(tie)的(de)(de)性能(neng)，隨著(zhu)加(jia)入(ru)量(liang)的(de)(de)增加(jia)，性能(neng)會一直提(ti)(ti)高。鉻(ge)(ge)的(de)(de)白口傾(qing)向(xiang)比(bi)較大，這是大家顧忌(ji)的(de)(de)問題。加(jia)入(ru)量(liang)太(tai)大，會出現碳化物。至于鉻(ge)(ge)量(liang)的(de)(de)上限(xian)如(ru)何(he)控制，不(bu)同的(de)(de)加(jia)鉻(ge)(ge)工(gong)藝，上限(xian)有所(suo)不(bu)同，如(ru)果鉻(ge)(ge)加(jia)入(ru)到原鐵(tie)液(ye)中(zhong)，其上限(xian)不(bu)要超過(guo)0.35，提(ti)(ti)高原鐵(tie)液(ye)中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)量(liang)會使鐵(tie)液(ye)白口傾(qing)向(xiang)和(he)收縮(suo)傾(qing)向(xiang)加(jia)大， 有害。
另(ling)一(yi)種加(jia)鉻(ge)的工(gong)(gong)藝不是提(ti)高 原鐵液鉻(ge)是，而是將鉻(ge)加(jia)入到鐵液包中，用(yong)沖(chong)入法沖(chong)入，這(zhe)種工(gong)(gong)藝會大大減(jian)少(shao)鐵液的白口(kou)和收縮(suo)傾向，同前(qian)一(yi)種工(gong)(gong)藝相(xiang)比，同樣的鉻(ge)量，白口(kou)和收縮(suo)傾向會減(jian)少(shao)一(yi)半以上(shang)，這(zhe)種加(jia)鉻(ge)方式，鉻(ge)的上(shang)限(xian)可以控(kong)制到0.45。
鉬(mu)：鉬(mu)的 性(xing)與(yu)鉻 相似，不再(zai)作具體描述。由于鉬(mu)的價(jia)格昂貴，加鉬(mu)會大(da)幅(fu)度增(zeng)加成本。因此，應盡可(ke)能少加鉬(mu)，多加一(yi)些(xie)鉻。
用(yong)沖入法加鉻、加鉬是減少合金化收(shou)縮(suo)的youxiao措施。
（4）鑄鐵平(ping)板（鑄鐵平(ping)臺(tai)）鐵液澆注溫(wen)度對收縮(suo)的(de)影響
溫度高(gao)(gao)(gao)鐵(tie)(tie)(tie)液收縮傾向(xiang)大(da)，這(zhe)是(shi)大(da)家都有(you)的(de)(de)(de)(de)經(jing)驗(yan)。要(yao)(yao)控制(zhi)(zhi)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度在(zai)合理(li)的(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內是(shi) 重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)，澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度如果高(gao)(gao)(gao)于工(gong)藝規定的(de)(de)(de)(de)合理(li)的(de)(de)(de)(de)溫度20～30℃，收縮傾向(xiang) 會大(da)幅增加。生(sheng)產中要(yao)(yao)注(zhu)意這(zhe)樣一種(zhong)現象(xiang)，沒有(you)自動保溫功能的(de)(de)(de)(de)電爐，可能會使鐵(tie)(tie)(tie)液溫度升高(gao)(gao)(gao)，一包(bao)鐵(tie)(tie)(tie)液的(de)(de)(de)(de)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度會低(di)一些，隨后溫度會越來越高(gao)(gao)(gao)，如果不(bu)加以控制(zhi)(zhi)， 有(you)可能產生(sheng)收縮廢品。生(sheng)產中一包(bao)鐵(tie)(tie)(tie)液要(yao)(yao)燙包(bao)，燙好(hao)的(de)(de)(de)(de)包(bao)再(zai)用(yong)，而(er)且一包(bao)鐵(tie)(tie)(tie)液澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度要(yao)(yao)控制(zhi)(zhi)在(zai)下限，不(bu)要(yao)(yao)在(zai)上(shang)限，防(fang)止溫度不(bu)斷升高(gao)(gao)(gao)。電爐熔(rong)煉(lian)控制(zhi)(zhi)好(hao)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度，是(shi)防(fang)止鑄件產生(sheng)收縮廢品的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵措施(shi)。
（5）鐵液氧化傾向不容忽(hu)略：氧化大(da)，收縮大(da)。
鐵(tie)(tie)液氧(yang)化(hua)傾(qing)向大(da)(da)是 有害的(de)(de)(de)，也會(hui)zengda收縮(suo)(suo)傾(qing)向。為(wei)了降低(di)鐵(tie)(tie)液氧(yang)化(hua)，沖天爐熔(rong)煉 要實現(xian)(xian)快速熔(rong)煉。現(xian)(xian)在(zai)國外的(de)(de)(de)電(dian)(dian)爐熔(rong)煉技術可以做到(dao)加入的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)料在(zai)幾分鐘內快速熔(rong)化(hua)，大(da)(da)大(da)(da)縮(suo)(suo)短了鐵(tie)(tie)料在(zai)高溫氧(yang)化(hua)階段的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，氧(yang)化(hua)傾(qing)向大(da)(da)幅降低(di)，同時(shi)由(you)于電(dian)(dian)爐增(zeng)碳技術的(de)(de)(de)應用，使鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)進一步(bu)降低(di)，所以電(dian)(dian)爐熔(rong)煉也可以生產出低(di)氧(yang)化(hua)、低(di)收縮(suo)(suo)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)液。只要嚴(yan)格控(kong)制(zhi)好(hao)澆注溫度，用電(dian)(dian)爐熔(rong)煉生產復雜(za)的(de)(de)(de)缸(gang)體(ti)、缸(gang)蓋鑄件也很有優勢。
