生產(chǎn)鑄造高強(qiáng)度高韌性鑄鐵工作臺，掌握三項控制要素？
2018年07月11日
新聞詳情
鑄造高強(qiáng)度高韌性鑄鐵工作臺，在滿足 殊性能要求的基礎(chǔ)上，減少了熱處理環(huán)節(jié)，節(jié)約了中間運(yùn)輸成本，縮短了供貨周期，是企業(yè)在制造過程中，努力追求的方向， 別是當(dāng)前市場競爭激烈日趨熱化的環(huán)境下，可以youxiao減低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭力。
通常強(qiáng)度與塑性之間始終存在矛盾，而隨著對合金強(qiáng)化基體組織認(rèn)識的加深，對于金屬材料性能 殊要求的不斷提高，要求球墨鑄鐵強(qiáng)度達(dá)到600MP以上，同時要求其具有很好的強(qiáng)韌性延伸率10以上，通過熱處理很難同時保證強(qiáng)度與韌性要求，通過控制影響顯微組織的因素（化學(xué)成分，合金化，熔煉質(zhì)量，球化孕育處理、壁厚條件、冷卻速度等），可以滿足鑄態(tài)高強(qiáng)度，高韌性要求，現(xiàn)簡單介紹其控制方法：
2 化學(xué)成分的選擇
2.1 碳cujin鎂的吸收，gaishan球化、提高石墨球的圓整度；提高鐵液的流動性，減少鑄鐵工作臺鑄件的疏松缺陷和縮凹傾向；能夠cujin石墨化，減小白口傾向。但是，過高的碳又容易產(chǎn)生石墨漂浮，使鑄件綜合性能降低。因此將碳控制為3.5~3.7。
2.2硅 cujin石墨化元素，在球墨鑄鐵生產(chǎn)中由于硅的孕育作用，使珠光體和鐵素體的比例改變：Si控制在2.0~2.5有利于珠光體組織的生成，而為了在保證強(qiáng)度達(dá)到600MP的基礎(chǔ)上，延伸率達(dá)到10，適當(dāng)提高孕育效果，保證一定比例的鐵素體組織，將硅控制在2.5~2.8。
2.3 錳使穩(wěn)定珠光體元素，可以提高強(qiáng)度和硬度，降低塑性和韌性；但錳易產(chǎn)生偏析，錳量過多，易在共晶團(tuán)邊界形成化合物，降低鑄件的力學(xué)性能，對厚大鑄件 為嚴(yán)重。
一般不采用錳作為鑄態(tài)形成珠光體的元素，將錳控制為<0.5。
2.4 硫與鎂、稀土親和力很強(qiáng)，消耗鐵液中的球化元素，形成MgS、RES渣，降低球化率；硫越高、消耗球化劑越多、因此鐵液含硫量高是造成球化元素殘留量少而導(dǎo)致球化不良的主要原因；另外，含硫量高還容易產(chǎn)生夾渣、皮下氣孔等缺陷。故S<0.03 。
2.5 磷 磷在球鐵中溶解度很低，當(dāng)磷超過某一含量時，易偏析于共晶團(tuán)邊界形成磷共晶，降低鑄件的塑性、韌性和強(qiáng)度，并且使鑄件產(chǎn)生冷裂。因此P <0.05 。
2.6 鎂和稀土 鐵液中有一定的鎂和稀土元素的殘留量才能保證石墨成球。在稀土鎂球鐵中，鎂起主要球化作用，稀土起輔助球化作用，并起到凈化鐵液、抗球化干擾元素的作用。將它們控制在如下范圍：Mg殘0.030~0.05、RE殘0.030~0.05。
2.7銅+錫 銅在共晶轉(zhuǎn)變時，cujin石墨化，減少或xiaochu游離滲碳體的形成；在共析轉(zhuǎn)變時，cujin珠光體的形成，可減少或完全控制鐵素體的形成；對基體固溶強(qiáng)化。是鑄態(tài)高強(qiáng)度高韌性球墨鑄鐵生產(chǎn)中，理想的合金元素。而銅量小于0.4時，對于大量增加珠光體數(shù)量沒有明顯影響，對于薄壁鑄件采用銅作為合金元素保證強(qiáng)韌性要求是為理想的選擇，根據(jù)壁厚條件，控制Cu的范圍為0.20~0.50；
3 鐵液的熔煉
鑄鐵工作臺（鑄鐵平臺）鐵液采用中沖天爐熔煉工藝，使用盡可能純凈的生鐵：P、S、干擾球化元素及各類合金元素要盡可能低；回爐鐵一般為同材質(zhì)的澆冒口、廢品或加工的鐵屑，便于合金回用降低成本，也有利于鐵水成分控制；廢鋼應(yīng)盡可能選用單一種類、干凈，無砂、銹等雜物的廢鋼；合金銅、錫是產(chǎn)品性能是否能達(dá)到要求的關(guān)鍵，在不利用 殊專用球化劑、孕育劑的情況下，如何確保合金在鐵水中均勻，是產(chǎn)品質(zhì)量和性能穩(wěn)定的基礎(chǔ)，考慮到兩種合金在熔煉過程中不燒損，在熔煉前期以合金形式加入到爐底熔煉，可以確保合金在整爐鐵水中大限度的濃度均勻；原鐵水化學(xué)成分控制原則上CE適中，C 高，Si低，Mn，P，S低，干擾元素Ti低的前提下，爐料配比使C：3.6~3.8，Si：1.1~1.5。
4 球化及孕育處理
4.1 球化劑的選用 球化劑的選用與鐵液質(zhì)量有關(guān)：原鐵液中含硫量不同，選用含稀土量不同的球化劑，即使利用電爐熔煉，如果使用的生鐵中含硫及其它雜質(zhì)元素多，原鐵水含S＞0.03，則選用FeSiMg8RE7的球化劑；S＜0.03時，則選用低稀土的FeSiMg8RE5或FeSiMg8RE3球化劑。 球化劑質(zhì)量不僅與化學(xué)成分有關(guān)，而且與粒度也有一定的關(guān)系，生產(chǎn)實踐過程中，粒度過大，不易快速溶解，使反應(yīng)熔化時間長，導(dǎo)致球化劑上浮至鐵液表面燒損，鎂的吸收率下降，影響球化效果；同時，球化劑粒度過小， 別是呈粉末狀的比例要嚴(yán)格控制，因為鐵水溫度高，容易直接燒損，溫度低則，直接氧化。生產(chǎn)過程中球化劑粒度主要還是取決于球化包的大小和球化溫度：生產(chǎn)過程中使用300Kg球化包，球化處理溫度15100C~15400 C，因此球化劑粒度選用5~30 mm，超標(biāo)粒度的球化劑應(yīng)小于5。
4.2 鑄鐵工作臺孕育處理 孕育劑選用常用的75FeSi，為提高孕育效果，并合理控制終硅量根據(jù)生產(chǎn)條件，采用二次孕育處理方式：采用沖入法球化時在球化劑表面加入0.4的孕育劑，孕育劑粒度3~8 mm，待沖入鐵液進(jìn)行球化處理時，同時發(fā)生孕育作用，在澆注前將鐵水從球化包轉(zhuǎn)入澆注包時在鐵水表面加入0.2~0.3的粒度為1~3mm的孕育劑作為二次孕育，可以youxiao防止孕育衰退提高孕育效果。 由于鑄態(tài)高強(qiáng)度高韌性灰口鑄鐵件的性能主要由合金化后的微觀基體組織保證，而珠光體數(shù)量以及鐵素體基體強(qiáng)度主要依靠合金銅、錫的作用體現(xiàn)，適當(dāng)加強(qiáng)孕育效果，有利于鑄件在保證抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MP的前提下，有較強(qiáng)的韌性，延伸率＞10，并能youxiaoxiaochu碳化物，有利于鐵水補(bǔ)縮，減小鐵水收縮傾向，防止鑄鐵工作臺（鑄鐵平臺）鑄件產(chǎn)生疏松。
我國的鑄造產(chǎn)業(yè)正在朝著一個新的攻堅時期發(fā)展。這不僅是鑄造鑄鐵工作臺發(fā)展的新開端， 是鑄造產(chǎn)業(yè)由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變新階段。創(chuàng)新是推動鑄造產(chǎn)品發(fā)展的重要推動力，不容忽視。
