大家都知道的巧妙应用,解决了大断面球铁件易产生缩孔、缩松及表面硬度低的问题,保证了铸件加工面硬度的均匀一致,消除了加工面加工后的色差,避免了使用金属冷铁时易造成加工后硬度不均匀和易产生铁豆、冷铁性气孔的问题,实现了大断面球铁件的无冒口铸造,提高了铸件的出品率。那么本节中国铸造网小编就简单谈下石墨冷铁技术的应用和判断方法。
断面球墨铸铁由于冷却速度缓慢,凝固时间长,使得铸件尤其是铸件中心部位易出现石墨畸变、球数减少、石墨球增大、晶粒变粗、球化率降低、成份偏析、晶间碳化物增多及石墨漂浮,造成球化衰退现象,引起铸件力学性能大大降低。采用轻稀土镁或纯镁作为球化剂生产球铁为防止球化衰退,往往要采取比较严格的工艺措施:进行铁水预脱硫,严格控制化学成份,提高残余镁量,控制残余稀土量,添加微量元素,强化孕育,采用加冷铁、通气、通水、悬浮浇注、快速降低浇注温度等强制冷却措施及无冒口及少量冒口铸造等工艺措施。即使在这样严格的工艺措施下,也往往稳定性差,球化等级低、球化率低、石墨球大、球数少,球化衰退,大断面球铁的质量未从根本上获得提高。随着与国际市场的接轨,力学性能和球化效果则严格要求用附铸试块和本体样进行检测,并作验收依据。这就给生产球铁的主要原料之一,球化剂提出了极高的要求。而我厂开发的钇基重稀土镁复合球化剂由于其优良的抗衰退性能、抗石墨畸变能力、强化基体能力、抗干扰元素能力、较大的入量范围、较高的稀土临界量、较强的净化铁水能力,应用于大断面球铁件的生产工艺,能够简便而稳定的生产出高质量的球铁件。目前,首钢总公司机械设备制造公司、本钢机械设备制造公司、宁夏长城须崎公司、宁波日月铸造公司、无锡太湖耐热铸造厂等大量厂家采用钇基重稀土镁复合球化剂作球化剂并配合适当的工艺生产大断面球铁件,都取得了良好的社会效益和经济效益。钇基重稀土镁复合球化剂在大断面球铁件中的应用,对生产条件良好、技术力量较高、工人素质较好的大型厂家具有重要的意义,而对那些条件较差、技术力量较低、生产时间短、经验缺乏的中小型厂家来说,更具有特别重要的意义,因为,简便而稳定生产出高质量的球铁件是钇基重稀土镁复合球化剂最大的特点。
二、适用于铸态高韧性大断面球铁件生产用钇基重稀土镁复合球化剂技术标准
牌号 | 化学成份(%) | ||||||
REO(Y) | Mg | Ca | Ba | Si | Bi | 其它 | |
DY-2 | 3.5-5.0 | 7-9 | ≤2 | 适 | 43-45 | 适 | 略 |
DY-4 | 3.5-5.0 | 6-8 | 2-3 | 适 | 43-45 | 适 | 略 |
球化处理
1) 球化剂的选用
l 铁水质量较好(S<0.04%),铁水温度较高(1430-1450℃),可选用DY-4球化剂。
l 铁水质量较差(S<0.08%),铁水温度一般(1390-1430℃),可选用DY-2球化剂。
2) 球化处理工艺(冲入法)
球化处理包:深度H与内径D之比H/D=1.5-1.8,常用堤坝式或凹坑式包底,堤坝包或凹坑包内面积占包底的2/5-1/2,堤高或坑深可容纳添加的球化剂和覆盖剂即可。
球化剂加入量:根据铁水质量好坏确定加入量。铁水质量较好(S<0.03%),加入量在1.6-1.8%;铁水质量较差(S<0.06%),加入量在1.8-2.2%;铁水质量特差(S<0.1%),必须调整球化剂成份,断面特大的铸件,稀土量及含镁量取上限。
球化剂粒度:处理1吨、1390-1430℃铁水时,球化剂粒度5-15mm;处理1-2吨、1390-1430℃铁水时,球化剂粒度5-25mm;处理3-5吨、1390-1430℃铁水时,球化剂粒度5-30mm;处理5-10吨以上、1390-1430℃铁水时,球化剂粒度5-35mm;处理10吨以上、1390-1430℃铁水时,球化剂粒度5-45mm;如果温度过高、铁水质量较大,可适当加大粒度范围。
球化剂装载:清除包底残渣铁块,向堤坝或凹坑装入球化剂,并舂紧,上面覆盖硅铁(其粒度等于或小于球化剂粒度),然后覆盖无锈铁屑或薄铁板,最上面可根据实际情况加上稻草灰或膨胀珍珠岩。加无锈铁屑或薄铁板的目的就是延缓球化剂反应,防止球化剂漂浮。
铁水冲入:铁水处理温度不宜过高,否则球化起始时间提前,沸腾激烈,且铁水粘度小,球化剂消耗损失快,因此,铁水处理温度最好控制在1410-1430℃。铁水冲向未放置球化剂的一側,出铁要快,处理完毕,向铁水中加集渣剂和覆盖剂,常用稻草灰、膨胀珍珠岩,以阻止铁水与大气接触,减少镁蒸汽的损失。
球化情况判断:铁水冲入一定高度后开始起爆,均匀持续沸腾足够时间(2-3min),表示正常;反应过猛,喷出铁液表示烧损过大,应考虑调整球化剂成份及调整铁水温度。反应时间过长或过短均属不正常现象。处理后铁水表面易形成氧化膜。浇注铁水时,铁水流边缘有明显的蓝色火焰,表示球化正常。三角试片激水砸断,以全部银白、晶状断口、略有缩心,边部略有凹陷(缩)为最好,砸断时温度不高,湿水时有电石气味,表示球化正常;如果断口过白,说明孕育不足;如果断口灰色或不够银白,说明球化不良。
总结:今天小编谈石墨冷铁和球墨铸铁技术就道这里了。如果大家想要了解更多关于铸造方面的知识中国铸造网小编推荐大家查看中国铸造网技术文献频道。