蠕墨铸铁的生产

   2020-09-01 互联网邹才如5780
核心提示:蠕墨铸铁的生产技术 按堤信久的划分,可把制取蠕铁的方法分为三类,即半球化法;干扰法;弱球化法。1.半球


蠕墨铸铁的生产技术

   按堤信久的划分,可把制取蠕铁的方法分为三类,即半球化法;干扰法;弱球化法。
1.半球化法
  以球化剂作蠕化剂,加入不足量的球化剂,使其球化不良而成蠕铁。这种方法极难控制获得满意的蠕化率。20世纪70年代有工厂采用这方法生产蠕铁,使用冲天炉熔炼,事先测定铁液中的含S量,控制好铁液温度和出液量,根据镁和稀土的吸收率确定最终的蠕化剂加入量,可得到合格的蠕铁。
  另一种方法是先把铁液处理成球铁,测定其Mg残和Re残,再兑入一定量的灰铁铁液,最终成为蠕铁。这种方法同样难以控制。
2.干扰法
  配制一种蠕化剂,其成分包括球化元素Mg,球化干扰元素Ti,另外还配一定的Re和Ce,使其反应平稳。东风汽车公司铸造一厂20世纪80~90年代在造型自动线上大量流水生产蠕铁排气管即采用这类蠕化剂,其含Mg量为4.5%~5.5%(MgO<1%),Ti 3%~5%(利用生铁中含有的一部分Ti,原铁液含Ti 量为0.04%~0.07%),Re 1%~3%,Ca 2%~4%,Si 42%~46%,余为Fe。冲入法处理,加入量1.1%~1.3%,生产很稳定。这种蠕化剂比较适用于电炉铁液生产薄壁蠕铁件,反应平稳,渣量少。20世纪七八十年代,国外也大多采用干扰法生产蠕铁。
3.弱球化法
  Ca、Re都有一定的球化能力,但球化能力都不如Mg,恰好可用蠕化剂。Ca与S、O的亲和力比Mg强,能够有效的脱S除氧,作球化剂用时可减少Mg的加入量,作蠕化剂用则延缓石墨由蠕虫状转变到球状的过程,放宽合金加入量的范围。但Ca造成渣量大,且易形成氧化壳,很少单独用Ca作蠕化剂。Re对石墨球化有明显作用,但石墨圆整度比Mg处理得要差,容易出现团状或蠕虫状(团片状)石墨。因此,稀土硅铁是很好的蠕化剂。为了解决自沸腾问题,一般加入3%~4%的Mg,同时还2%~4%的Ca以减少Re的白口倾向和加大合金加入量范围。稀土含量多选择8%~10%或13%~15%。轻稀土包含La、Ce等17种元素,其中Ce约占一半左右。有试验表明,如果适当调整La、Ce含量比例,使La量高于Ce,蠕化效果更好一些。蠕化剂加入量以确保蠕铁中Re残 0.035%~0.055%,Mg残 0.008%~0.015%为宜,但Ce和Mg的吸收率同铁液中的硫、氧和液温有关,计算时应注意。
  作为处理方法,大体可分为“一步法”和“两步法”两种。
  冲入法是常用的”一步法”,其操作要点与球化处理相同,只是将球化剂换作蠕化剂。由于蠕化剂多以稀土为主,镁量较低,反应时很少沸腾和镁光,故不必采用盖包处理。喂丝法可为一步,也可为两步。可以将蠕化丝直接插入铁液中进行蠕化处理,即一步处理成蠕铁,而Sintercast法则是两步喂丝法:第一步,加入蠕(球)化剂,使铁液成为蠕化不足状态;第二步,根据取样分析结果用喂丝法补加Mg量使其成为理想的蠕铁。国内也有人第一步处理成球铁,第二步喂含S的丝使铁液成为合格的蠕铁。
  选用哪种处理方法?应根据零件的产量和复杂程度、重要程度以及企业实力综合考虑。图4大致显示了两种蠕化方法的各自应用范围。年产量越高,铸件越重要、越复杂,则选择以Sintercast为代表的两步法较为有利。
  对过程控制的需求是随年产量、铸件复杂性和质量要求的提升而增加的

  蠕铁的孕育,强化孕育会增加灰铸铁和球铁的石墨核心数,但在蠕铁中,强化孕育会使石墨球增多,蠕化率降低,因此在蠕铁生产中,不宜随意增大孕育量或增加孕育次数。

 
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