论高品质球墨铸铁的熔炼技术
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qt600球墨铸铁铸造技术条件QT600球墨铸铁铸造技术条件介绍QT600球墨铸铁是一种优质铜合金,具有高强度、优良的韧性和良好的耐磨性能。
为了获得高质量的QT600球墨铸铁制品,需要满足以下一些必要的技术条件。
材料选择1.铸造材料:选择高纯度的球墨铸铁原材料,确保材料的均匀性和稳定性。
2.熔炼设备:使用高效的电炉或电弧炉进行材料熔炼,控制熔炼温度在适宜范围内。
铸造工艺1.铸型设计:根据产品的形状和尺寸要求,合理设计铸型,保证流动性和易脱模性。
2.塞眼设计:合理设置塞眼,保证熔铁液的充液和排气。
3.熔炼温度:控制熔铁液的温度在1470°C~1520°C,确保熔铁液的流动性和稳定性。
4.熔铁液处理:采用适当的渣化剂进行熔铁液的渣处理,降低杂质含量。
5.浇注温度:根据具体情况,控制浇注温度在1390°C~1450°C,确保铸件的凝固过程平稳。
6.浇注方式:采用上浇式浇注方式,避免气体夹杂和杂质的侵入。
热处理工艺1.退火处理:铸件进行球化退火处理,温度控制在850°C~900°C,时间根据厚度进行调整。
2.淬火处理:对球化退火的铸件进行水淬处理,温度控制在870°C~900°C,保证铸件的强度和韧性。
检测与质量控制1.成分分析:采用光谱仪对铸铁材料进行成分分析,确保材料质量。
2.金相分析:采用金相显微镜对铸件进行金相分析,检查铸件的组织结构和缺陷情况。
3.物理性能测试:对铸件进行硬度测试、拉伸和冲击实验等物理性能测试,评估铸件的强度、韧性和耐磨性能。
4.尺寸检测:采用三坐标测量仪等设备对铸件的尺寸进行检测,确保符合设计要求。
结论遵守以上的技术条件可以保证QT600球墨铸铁铸造的质量和性能,确保产品的稳定供应、安全使用和满足市场需求。
同时,对于铸铁铸造行业的发展具有重要的推动作用。
建议1.优化熔炼设备:可以考虑使用先进的感应炉或电弧炉,提高熔炼的效率和质量。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术高品质球墨铸铁是一种具有高强度、高韧性和高耐热性的材料,其广泛应用于机械工程、汽车制造和工程建筑等领域。
而球墨铸铁的熔炼技术对其成品质量有着重要影响,下面将探讨球墨铸铁熔炼技术的关键点。
1. 原材料选择:球墨铸铁的原材料主要包括铸铁砂、钢水和添加剂。
铸铁砂应选择质量稳定、成分均匀的铸铁砂,以确保成品质量的稳定性。
钢水的选择应采用高质量的中频电炉炼钢,以提高球墨铸铁的纯净度和韧性。
添加剂的选择需要根据具体要求决定,常用的添加剂有稀土系元素、合金元素和除硅剂等。
2. 炉型选择:球墨铸铁的熔炼过程需要进行长时间的保温和混炉,所以炉型的选择非常重要。
一般常用的炉型有电炉和电弧炉,其中电炉适用于小批量生产,而电弧炉适用于大批量生产。
炉内的保温材料也需要选用高温耐磨、抗酸碱侵蚀的材料,以保证炉体的稳定性和耐用性。
3. 炉温控制:球墨铸铁的熔炼温度一般在1400℃以上,炉温的控制对成品质量有着重要影响。
一般来说,炉温过高会导致铁水中的碳化物过多,降低球墨铸铁的韧性;而炉温过低则会导致球墨铸铁的强度降低。
需要根据具体的合金配方和成品要求来控制炉温,提高产品的质量和性能。
4. 充气处理:充气处理可以有效地去除球墨铸铁中的气体、夹杂物和氧化物等杂质,提高产品的纯净度和密实度。
充气处理一般采用稀土硅镁合金,通过在铁水中加入稀土硅镁合金后,利用其在高温下的活性作用,吸收氧化铁、硫等杂质,并通过气泡上升到铁液表面。
5. 结晶处理:球墨铸铁的结晶处理是为了促使铸件组织中的碳化物成分尽量为球状分布,从而提高球墨铸铁的韧性和强度。
结晶处理一般采用球化剂,通过在铁液中加入球化剂,使不稳定的碳化物转变为稳定的球状碳化物,从而改善球墨铸铁的组织结构。
高品质球墨铸铁的熔炼技术是一个复杂的过程,需要综合考虑原材料、炉型、炉温控制、充气处理和结晶处理等多个因素。
只有在掌握这些关键点的基础上,才能确保球墨铸铁产品具有高品质、高密实度和高性能。
球墨铸铁熔炼工艺讲解未经球化和孕育的球墨铸铁原铁水质量对铸件组织、性能和铸造缺陷的形成都有重要影响。
优良的原铁水应该符合以下质量要求:1.常存元素和合金元素的质量分数符合要求。
2.铁水经过适当过热后,在合适温度出炉。
一般原铁水出炉温度不低于1420℃。
有些合金球墨铸铁熔点较高,需在更高温度出炉。
3.含有所需要的微量元素。
干扰石墨球化元素的质量分数在允许范围内。
4.炉料在熔炼过程中氧化轻微。
氧、氮、氢等气体含量适当。
5感应炉、冲天炉、电弧炉都能用来熔炼球墨铸铁原铁水。
本章介绍目前国内最常用的两种熔炉:感应炉和冲天炉。
一、感应炉熔炼上图(4—1)是感应炉炉体基本结构简图。
这种熔炉是使用耐火材料捣制的坩埚盛装炉料和铁水。
坩埚外围装有异形铜管或矩形铜管制成的螺旋形线圈。
当交流电通过感应线圈,由于交变磁场的作用,装入坩埚的炉料内产生很大的感应电流,使炉料加热、熔化并使铁水过热。
按照输入炉子的电流频率,感应熔炉分为工频炉(50HZ)、中频炉(150---8000HZ)和高频炉(大于10000HZ)。
按坩埚的耐火材料性质,炉子分为酸性炉、碱性炉和中性炉。
按炉子结构,有无芯感应炉和有芯感应炉。
我国自20世纪70年代以来广泛使用感应炉熔炼铸铁。
大型铸造厂(如汽车铸件铸造厂)多使用以大型感应炉为主体的双联熔炼。
感应炉炉料包括生铁、废钢、铸件回炉料、铁合金、切屑和增碳剂等。
铁水中非金属夹杂物含量少。
元素烧损率较低,铁水温度和成分易于调整和控制而达到均匀稳定。
有些铸造厂还采用废钢和增碳剂熔炼合成铸铁。
由于铁水温度、成分容易控制,合金元素损耗少,感应炉可以用来熔炼高合金铁水,如高铬铸铁、高镍奥氏体铸铁原铁水等。
铁水比较纯净,过热温度能达到1700℃以上,元素的熔损少于冲天炉,对环境污染较轻,劳动条件相对较好,而且可使用大量废钢作为炉料,因此感应炉用于熔炼各种球墨铸铁原铁水。
但是感应炉生产的原铁水与冲天炉铁水相比,石墨晶核和石墨球数较少,铁水的共晶过冷度较大,产生白口倾向较强。
球墨铸铁熔炼过程及铁水质量控制方法本文简述了球墨铸铁的熔炼过程以及铁水质量控制的方法,旨在帮助读者了解球墨铸铁的生产过程及其质量控制要点。
球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料,其生产过程中铁水质量控制至关重要。
下面将分别介绍球墨铸铁的熔炼过程和铁水质量控制方法。
一、熔炼过程球墨铸铁的熔炼过程主要包括原材料准备、熔炼、调整和浇注四个步骤。
1.原材料准备:球墨铸铁的原材料主要包括铁水、废钢、回炉料等。
铁水要求含碳量在2.5% 以下,硅、锰、硫、磷等元素的含量也要控制在一定范围内。
废钢和回炉料要求干净、无油污、无杂物。
2.熔炼:球墨铸铁的熔炼一般在电炉中进行。
熔炼过程中要加入适量的废钢和回炉料,并控制好熔炼温度和时间。
熔炼结束后要进行精炼,以去除杂质和气体。
3.调整:调整是指在熔炼结束后,对铁水进行成分和温度的调整。
调整的目的是使铁水的成分符合要求,并使其温度达到浇注所需要的范围内。
4.浇注:浇注是球墨铸铁生产的最后一步。
在浇注前,需要对铁水进行净化处理,并控制好浇注温度和速度。
浇注过程中要保证铁水充满模具,并防止出现冷缩、缩孔等缺陷。
二、铁水质量控制方法球墨铸铁的铁水质量控制方法主要包括以下几个方面:1.控制原材料的质量:要求铁水、废钢和回炉料的质量符合要求,避免使用劣质原材料。
2.控制熔炼工艺:要求熔炼过程中加入适量的废钢和回炉料,并控制好熔炼温度和时间,避免过热和过冷。
3.控制调整工艺:要求对铁水进行成分和温度的调整,使其符合要求。
4.控制浇注工艺:要求浇注前对铁水进行净化处理,并控制好浇注温度和速度,避免出现冷缩、缩孔等缺陷。
【热坛科普】球墨铸铁对熔炼的要求【热坛科普】球墨铸铁对熔炼的要求优质的铁液是获得高质量球墨铸铁铸件的关键。
可以说目前我国球墨铸铁生产和国外先进工业国家的差距就表现在铁液的熔炼质量方面。
适用于球墨铸铁生产的高质量铁液应该是高温,低硫磷、低杂质含量,低气体含量。
由于在球墨铸铁的球化、孕育处理过程中要加入大量的球化剂、孕育剂,这使得铁液温度降低50-70℃,生产管理不良的企业甚至可达到100℃以上。
因此为了保证浇注温度,铁液必须要有相对较高的出炉温度,按照经验,这个温度要求在1500℃以上。
其次由于球化剂、孕育剂会带来大量的硅,因此要求铁液的原硅量必须要低,一般在1.2-1.4%。
以留出足够的球化孕育处理空间。
球墨铸铁中的磷元素有严重的偏析倾向,易在晶界处形成低熔点的磷共晶,严重降低球墨铸铁的韧性。
同时还增大球墨铸铁的缩松倾向。
球墨铸铁中的硫元素与球化元素(Mg)有很强的化合能力,生成硫化物或者硫氧化物,不仅消耗球化剂,造成球化不稳定,还会使夹杂物数量增多,导致铸件产生缺陷。
此外硫元素还会导致球化衰退速度加快,造成球化不良,严重影响铸件质量,甚至造成批量报废。
因此在球化处理前必须对原铁液的含硫量进行严格控制,有条件时进行炉前脱硫处理。
随着我国钢铁冶炼技术的进步,低硫磷的优质废钢供应已经不是太大问题,在成本控制的大前提下采用优质废钢不失为一条降低原铁液硫磷含量的简单措施。
某些杂质元素为反球化元素,会使石墨在成长时无法长成球状,干扰石墨球化;或是促进在共晶团边界产生脆性相。
因此应严格控制杂质元素的含量。
因此,高质量的球墨铸铁铸件的生产依赖于高的铁液的熔炼质量,即高温,低硫磷、低杂质含量,低含气量。
高硅固溶强化球墨铸铁熔炼工艺的研究摘要:为生产高硅固熔强化球墨铸铁,对熔炼中铁液的化学成分、孕育处理及热处理技术进行了分析研究,得出高硅固熔强化球墨铸铁比传统球墨铸铁具有更高的抗拉强度,硬度和强度分布更均匀,机械性能及加工性能良好。
关键字:高硅固熔强化球墨铸铁熔炼工艺1.前言在生产中发现,随着珠光体稳定元素含量的波动,既使是同一批次生产的铸件,在不同铸件的相同部位性能也会产生很大的波动;硬度的波动造成同牌号的球墨铸铁不同位置机加工性能相差可高达50%,HBW230 时的进刀量要比HBW170 时小0.1mm。
所以寻找一种基本上是单相基体的球墨铸铁,减少硬度波动,提高球墨铸铁的机械加工性能也十分必要。
硅是铸铁中使用最广泛的元素,它可以固溶于铁素体中起强化作用,从而提高铁素体的强度。
图1、图2是硅含量对铁素体球墨铸铁抗拉强度和伸长率的影响关系。
图1 Si含量与抗拉强度的关系图2 Si含量与伸长率的关系2.工艺原理2.1化学成分的分析与确定依据化学成分对球墨铸铁性能的影响,尤其是硅含量对铁素体球墨铸铁伸长率的影响关系,化学成分按照如下原则确定。
1.CE值。
碳当量对球墨铸铁的流动性和缩孔、缩松影响很大,在碳当量的质量分数为 4.6%-4.8%时,流动性最好,有利于浇注成形、补缩,缩孔、缩松倾向小,可以获得健全的铸件[1]。
因此,球墨铸铁的碳当量控制在4.6-4.8%范围内。
2.硅。
硅是促进石墨化元素,硅多提高了铸铁共晶转变时的临界冷却速度,使铁水在凝固过程中对冷却速度的敏感性降低,更有利于形成全铁素体球墨铸铁。
由图1看出,当球铁中硅含量小于5%时,铸件的抗拉强度、屈服强度和硬度都随Si含量呈增大趋势,而断后伸长率则呈下降趋势,从图2可以看出,当Si含量超过4.5%时,其伸长率急剧下降,故Si含量一般控制在在3.5%-4.5%的范围。
3.锰。
锰是阻碍石墨化、强烈稳定奥氏体的元素,并容易在共晶团边界上富集形成偏析,对力学性能有特别不利的影响[2],对于铁素体基体的球墨铸铁来说,则锰的质量分数应在0.3以下。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术1. 引言1.1 研究背景球墨铸铁是一种具有高强度、高韧性和良好耐磨性的铸铁材料,因其出色的性能而广泛应用于机械制造、汽车制造、铁路运输等领域。
要生产出高品质的球墨铸铁制品,关键在于熔炼技术的掌握和应用。
熔炼技术直接影响着球墨铸铁的成分均匀性、晶粒组织和力学性能,因此对熔炼技术的研究和改进具有重要意义。
目前,国内外研究人员已经在球墨铸铁熔炼技术方面取得了一些进展,但仍存在一些问题亟待解决。
熔炼过程中的温度控制、原料配比、熔炼条件等因素对球墨铸铁品质的影响尚未完全明确,需要进一步深入研究。
本论文旨在探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术,通过对球墨铸铁的特点、熔炼技术的影响因素、提高球墨铸铁品质的方法等方面的研究,为提升球墨铸铁产品的质量和应用范围提供理论支持和技术指导。
【研究背景】部分将深入分析球墨铸铁熔炼技术的研究现状和存在的问题,为后续研究工作奠定基础。
1.2 研究目的高品质球墨铸铁的熔炼技术是目前钢铁行业中的重要课题,对于提高材料质量、延长零部件寿命具有重要意义。
本文旨在探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术,通过研究熔炼过程中的影响因素、提高品质的方法以及未来发展趋势,为相关领域的研究和生产提供参考和借鉴。
在探讨熔炼技术的重要性的也旨在为未来研究方向提供思路和建议,推动高品质球墨铸铁领域的进一步发展。
通过本文的研究和讨论,可以深化对高品质球墨铸铁熔炼技术的理解,为相关行业的技术创新和发展提供理论支持与实践指导。
1.3 研究意义球墨铸铁是一种重要的工程材料,在工业领域有着广泛的应用。
研究高品质球墨铸铁的熔炼技术具有重要的意义。
高品质的球墨铸铁可以提高产品质量,延长使用寿命,降低维护成本,提高生产效率。
熔炼技术的不断改进可以降低生产成本,提高生产效率,增加企业竞争力。
随着工业领域的不断发展,对球墨铸铁材料的品质要求也越来越高,研究高品质球墨铸铁的熔炼技术可以满足市场需求,推动产业升级。
万方数据高性能球墨铸铁熔炼工艺物出现。
显然,碳化硅处理球铁原铁水对球铁凝固组织的形成是有益的,而且碳化硅除改善球铁凝固组织以外,增加石墨球数,使得球化率提高,能减少枝晶,降低缩松生成倾向。
为保证铸态组织游离渗碳体小于2%,本试验决定采用碳化硅预处理工艺,碳化硅加入量为总炉料重的0.5%,在球化之前加入包中。
a)经SiC处理薄墅试样金相100b)尢SiC处理霹壁试样金相100×图l碳化硅对未经后孕育球铁凝固的影响(SiC2.33%一2.46%)2.3球化处理采用包内冲人法球化,球化温度控制在1500℃~1520℃。
球化处理前,将稀土镁球化剂(Mg:5%一8%,RE:3%一5%,Si:40%)按铁水重量的1.4%称重,放到浇包内的凹坑中,上面覆盖75SiFe孕育剂(加入量占铁水重量的0.3%,粒度为15—30mm),并压实,然后在上面再覆盖稻草灰和压板。
出铁水时,先向包内冲入2/3的铁水进行球化处理,待球化反应平稳后,再向包内补加剩余的1/3铁水。
2.4强化孕育处理铸态铁素体球墨铸铁的生产中的关键问题是强化孕育。
型内孕育技术因几乎没有衰退作用,并可以实现全自动浇注而得到越来越多的应用。
3o。
为保证孕育效果,本试验采用型内强化孕育技术。
型内孕育块形状为圆锥台形,顶部有一凹坑。
图2为型内孕育块的形状。
孕育剂型内放置位置如图3。
主要成分为75SiFe,并加入7%的Bi和3%的冰晶石(占孕育块质量的百分数)。
其制作采用压力成型工艺,既按比例称料,混合均匀后加入粘结剂,进一步搅拌均匀后,将物料放在模具中用20t压力机加压成型,然后将制备成型的孕育块放在40℃~60。
C烘箱内烘烤2—3h后使用。
3试验结果采用上述工艺生产的球铁齿轮箱,其单铸试样的化学成分见表5,力学性能见表6,典型的金相组图2孕育块形状图3孕育块位置示意图织见表7和图4。
结果表明,高性能球墨铸铁QTa50一18的熔炼工艺设计合理,铸件的各项要求均合格。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术
球墨铸铁是一种高强度、高韧性、高耐磨性的铸铁材料,由于其良好的综合性能,广泛应用于机械制造、汽车制造、石油机械等领域。
而高品质的球墨铸铁则需要通过合理的熔炼技术来实现,本文将探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术。
球墨铸铁的熔炼材料主要包括铸铁、球化剂、稀土等。
铸铁是球墨铸铁的基本原料,通常使用含有2%~4%碳和相应的合金元素的铸铁作为基础材料。
球化剂是用来改变铸铁中的碳的形态,使其形成球状石墨,提高球墨铸铁的强度和韧性。
稀土是用来改善球墨铸铁的合金元素,增加其强度和耐磨性。
球墨铸铁的熔炼过程主要包括熔炼、调温、调合金和浇注。
熔炼是将铸铁和球化剂加热到熔点,使其熔化成液态。
调温是通过加热和降温的方式来控制熔融铁液的温度,使其在适宜的温度范围内进行球化。
调合金是在熔融铁液中加入合金元素,如稀土等,以提高球墨铸铁的强度和耐磨性。
浇注是将熔融的铁液倒入铸型中,待其冷却固化后得到球墨铸铁制品。
球墨铸铁的熔炼过程中还需要注意以下几个问题。
控制熔融铁液的化学成分,保证其符合规定的标准。
在调温过程中,要进行适当的搅拌,以保证球墨铸铁的均匀性。
要控制熔融铁液的冷却速度,以防止产生太粗或太细的球状石墨。
要严格控制铸型的浇注温度和时间,确保球墨铸铁能够充分填充铸型,并避免产生缺陷。
高品质球墨铸铁的熔炼技术需要控制好熔炼材料的质量和比例,合理调控熔融铁液的温度和合金元素的加入,以及严格控制熔融铁液的冷却速度和铸型的浇注参数。
通过科学合理地进行熔炼操作,可以获得高品质的球墨铸铁产品。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术摘要:近年来,我国工业取得了快速发展。
在此过程中,球墨铸铁得到了广泛的应用,并显示出其在该领域的应用价值,如机械性能强、化学成分稳定等。
如果想到获得更好的产品,需要加强熔炼技术的研究,从而更好地实现生产目标。
因此,本文分析了高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术,以期为相关产品生产提供参考。
关键词:高品质;球墨铸铁;熔炼技术引言目前,我国是世界上生产铸铁最多的国家,铸件产量占全球总量的25%。
近年来一直保持高速增长。
但我国球墨铸铁的应用比例仍远远落后于发达国家,优质球墨铸铁的应用仍有较大空间。
优质球墨铸铁的优点是化学成分稳定、石墨形态好、力学性能优良、基体组织适宜。
但球墨铸铁的熔炼程度会严重影响其性能,球墨铸铁的熔炼技术从某种角度上看来从中可以看出球墨铸铁的生产能力。
1. 工艺研究球墨铸铁是上世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能与钢接近。
正是鉴于其优异的性能,成功地用于铸造一些受力复杂,对强度、韧性和耐磨性要求较高的零件。
球墨铸铁很快发展已然成为一种铸铁材料,仅次于灰铸铁,得到了广泛的应用。
所谓“以铁代钢”主要是指球墨铸铁。
国内生产中普遍采取使用双熔工艺,但在实际生产中,铸铁的熔化温度不足,妨碍了铸铁的成本和质量。
而中频感应炉熔炼法,在实际应用中成分能够灵活调整,工艺特点简单,质量上乘,已在很多铸造厂得到应用。
2.生产常见问题在球墨铸铁生产中,常见的问题有:一是缩孔和缩松。
鉴于球墨铸铁本身的特性,在应用中经常会出现缩孔。
要在铸件生产前对这部分缺陷进行预测,就需要应用数值模拟技术等相关技术,能够在虚拟环境中模拟铸造过程,其中包含应力形成、充型和铸造过程、冷却和凝固。
借助这种方式,能够评估成型过程中主要元素的因素程度,并预测后续过程可能存在的性能和结构缺陷。
二是气孔缺陷。
在球墨铸铁件的生产中,通过喷砂、热处理和机加工后,通常会出现椭圆形和球形孔。
对于这部分孔洞,通常分布在铸件表面之下,即皮下气孔。
中频炉熔炼球墨铸铁的工艺(二)
引言
本文档是对中频炉熔炼球墨铸铁的工艺的进一步探讨。
旨在为相关工作者提供指导,以确保生产出优质的球墨铸铁产品。
工艺步骤
以下是中频炉熔炼球墨铸铁的工艺步骤:
1. 原料准备
- 确保使用优质的生铁、钢铁和再生料。
- 对原料进行筛选和分类,去除杂质。
2. 配料
- 按照一定的比例,将合适的生铁、钢铁和再生料混合。
- 注意控制合金元素的含量。
3. 炉料装入
- 将配好的炉料装入中频炉中。
4. 炉温升高
- 控制中频炉的加热速度,使炉温逐渐升高。
- 注意避免温度过快升高导致炉料结构破坏。
5. 熔化
- 炉料达到足够高温后,开始熔化。
- 确保炉内的渣和气体能够顺利排出。
6. 铸造
- 熔化好的球墨铸铁倒入模具中。
- 控制冷却速度,避免产生缺陷。
7. 后处理
- 进行除砂、修整和热处理等后处理工序。
- 最终得到高质量的球墨铸铁产品。
结论
中频炉熔炼球墨铸铁的工艺需要严格掌握每个步骤,以确保产品质量。
通过准备好的原料、合适的配料、适当的炉温升高和熔化
过程,最终可以得到满足要求的球墨铸铁。
在铸造过程中,注意控制冷却速度和进行后处理,以保证产品的完整性和性能。
请注意:本文档仅供参考,并不能涵盖所有情况。
在实际操作中,请根据具体情况和要求进行调整和改进。
高品质球墨铸铁的熔炼技术高品质球墨铸铁的熔炼技术高品质球墨铸铁的熔炼技术摘要:在工业生产中,生产高品质的球墨铸铁非常重要。
为此,该文阐述了高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术、原材料对球墨铸件性能产生的影响、对球墨铸铁一系列成分的有效控制,旨在给高品质的球墨铸铁熔炼技术带来参考根据。
关键词:高品质球墨铸铁生产熔炼技术当今,我国是全球生产铸铁的第一大国,铸件产量是全球总产量的25%。
近些年以来,一直保持着迅速增长的态势。
然而,我国球墨铸铁的应用比重跟发达国家还面临着一些差距,应用高品质的球墨铸铁还具备比较大的空间。
高品质球墨铸铁的优势是化学成分稳定、石墨形态良好、力学性能优异、基体组织适宜。
球墨铸铁的熔炼水平会严重地影响到其性能,从一定程度上来讲,球墨铸铁的熔炼技术是球墨铸件生产能力的体现。
1 高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术球墨铸铁铁液的基本要求是高温低硫,国内外一般是借助冲天炉、中频炉、感应炉的联合来熔炼铁液。
应用热风除尘冲天炉能够使熔炼铁液的效率大大提高,而应用感应电炉能够有效地控制合金的成分,从而确保稳定的球化。
在国内的大型铸造企业当中,经常应用双联熔炼工艺。
然而,在多样性浇注的铸件牌号上,规模较大的冲天炉对铁液成分缺少较强的调整能力。
并且,我国的冲天炉在熔炼的过程当中,由于熔炼温度比较低以及焦铁比间存在比较大的差异性,这会制约铁液的质量以及成分构成。
通过采用中频感应炉的工艺技术可以使熔炼操作简便,工艺灵活调整,且铁液的质量较高,熔化效率也优于冲天炉,故在中小规模的铸造企业中广泛应用。
在球墨铸铁生产当中,一个关键的生产指标是石墨的形态,石墨的形态跟铸件的抗冲击性和强度性能存在非常紧密的关系。
而熔炼球墨铸铁中一个重要的技术是球化处理,选用的球化剂和球化方式会严重地制约到处理的结果。
当今,我国大都应用稀土镁硅铁复合剂作为球化剂,其中镁的功能是主导球化。
在我国铸造企业日益提升脱硫能力的影响下,球化剂的发展方向是低稀土。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸造铁,广泛应用于机械制造、汽车制造、工程机械、铁路建设、电力设备等领域。
其优良性能主要来自于其微观组织结构中的球墨铁和铁素体相互作用,并获得良好的合理性能。
因此,如何研究和掌握球墨铸铁熔炼技术,尤其是高品质球墨铸铁的熔炼技术,是铸造行业发展的重要问题之一。
球墨铸铁生产工艺中的熔炼工序是最为关键的环节之一。
目前,球墨铸铁熔炼技术主要包括电弧熔炼法、感应熔炼法、高炉熔炼法等多种方法,其中电弧熔炼法受到广泛应用。
电弧熔炼法是通过电弧的高温作用将废钢铁或生铁加热并融化,加入合适比例的合金和球化剂后,残余的氧化物被还原为金属,在高温下球化剂将镁处理成球墨铁,最终形成球墨铸铁铸件。
在球墨铸铁熔炼过程中,操作控制至关重要。
首先是原料的控制,原材料质量控制好坏直接影响铸件的质量,铸件质量的稳定表现在决定分子组织的质量。
其次,加热温度和混合时间的控制也是重要的。
当达到足够高温且混合均匀后,球墨铁才能够形成,并使分子组织达到理想状态。
最后是对合金和球化剂的控制,添加合金和球化剂的时间和用量的控制都会对铸铁的组织和性能产生影响。
一、原材料控制铸造质量受原材料的影响很大,钢材、铸铁、铝、硅等元素含量的控制必须达到国家标准。
通过进行全部元素化学成分的检测,监测原材料质量,并对不合格原材料加以拦截或处理。
对于每批原材料的到货,必须进行仔细检验,特别是对原材料的理化性能进行检测,对于已超出标准的原材料应予以返还。
由于铸件品质的稳定性直接取决于原材料的质量,因此严格控制原材料的合格率将有利于提高球墨铸铁的品质。
二、工艺参数控制熔炼过程中对温度和混合时间的控制是关键。
温度不足会使得球化剂和合金不能彻底反应,球墨铁量不足或球墨铁质量不好,温度过高则会影响铸件的物理和化学性质。
加热温度应控制在合适的范围内,一般为1450~1550℃,炉中金属的混合时间不宜超过20分钟,混合时间过长可能导致球墨铁的质量下降。
探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术高品质球墨铸铁是一种优质的铸造材料,具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
熔炼技术是影响球墨铸铁质量的重要因素之一,对于提高球墨铸铁的综合性能具有重要意义。
本文将探讨高品质球墨铸铁的熔炼技术,为提高球墨铸铁的质量和性能提供参考。
一、熔炼原理及工艺1. 熔炼原理球墨铸铁是以铸铁为基体,球墨为增强相的一种铸造材料。
其熔炼原理主要包括铸铁的熔化和球墨的形成两个过程。
首先是将生铁等原料放入电炉或高炉中进行熔化,然后加入适量的球墨母液,在一定的温度下,球墨母液会在铁水中析出球墨,形成球墨铸铁。
2. 熔炼工艺熔炼工艺是影响球墨铸铁质量的关键因素之一。
一般而言,球墨铸铁的熔炼工艺包括原料的选择、炉料的装料、炉料的熔化、熔炼温度控制、球墨母液的添加、脱硫和调渣等环节。
在熔炼工艺中,需要严格控制各项参数,确保球墨铸铁达到设计要求的化学成分和力学性能。
二、熔炼技术对球墨铸铁质量的影响1. 化学成分球墨铸铁的化学成分是影响其性能的关键因素之一。
熔炼技术可以通过合理选择原料、控制熔炼温度等手段,确保球墨铸铁的化学成分符合标准要求。
特别是需要关注合金元素的含量和控制,合金元素对球墨铸铁的性能有重要影响,需进行精确控制。
2. 球化效果球化效果是球墨铸铁质量的重要指标之一,直接影响着球墨铸铁的力学性能和韧性。
熔炼技术可以通过调整球墨母液的添加量、熔炼温度的控制等手段,提高球墨铸铁的球化率和球化度,确保球墨铸铁具有良好的铸造性能。
3. 气体含量气体含量是影响球墨铸铁质量的重要因素之一。
在熔炼过程中,需要严格控制炉料的熔化温度和时间,防止铁水中氢气和氮气的溶解和析出,避免气孔和气泡的产生。
还需要进行脱氧和脱硫处理,确保球墨铸铁的气体含量符合标准要求。
4. 渣包含量渣包含量是影响球墨铸铁表面质量的重要因素。
在熔炼过程中,需要通过合理的渣处理工艺,控制渣包含量,避免渣夹杂对球墨铸铁的影响。
一般而言,可以采用化验分析或磷化合物添加剂等方法,降低渣包含量。
球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料,其熔炼与铸造工艺主要包括以下几个步骤。
原料准备:主要原料是铸铁和球化剂。
铸铁通常是废铁、废钢等回收材料,而球化剂则是一种能够使铸铁中的碳以球形形式存在的添加剂。
熔炼铸造:将原料放入高温熔炉中进行熔炼,熔炼温度通常在1400℃以上。
在熔炼过程中,加入球化剂,使铸铁中的碳以球形形式存在。
浇注铸造:将熔融的球墨铸铁液体倒入铸型中,待其冷却凝固后,取出铸件。
热处理:对铸件进行热处理,以提高其强度和韧性。
通常采用淬火和回火的方法进行热处理。
加工和表面处理:对铸件进行加工和表面处理,以达到所需的形状和表面质量。
在整个铸造过程中,还需要特别注意以下几点:
球墨铸铁铸造工艺比普通灰铁铸件造型更为严格,其缩量要大于普通灰铁铸件,因此在造型时要加大冒口尺寸,确保冒口内铁液能够完全补充需要的缩量。
造型用型砂不能使用水泥砂造型,而要选用树脂砂或水玻璃砂进行造型,且耐火涂料要选择高温耐火材料。
在熔炼过程中,要严格控制球墨铸铁的含量要求,如要求球墨铸件材质为QT450材质,就需要控制五大元素含量在特定范围内。
浇铸时要采用高温出炉低温浇铸的原则,开始浇铸后要保证每个冒口铁液都能浇满,并持续为冒口补充铁液直至冒口内铁液不再下沉减少为止。
论高品质球墨铸铁的熔炼技术
高品质球墨铸铁的熔炼技术是提高球墨铸铁综合性能的重要技术手段,通过高品质球墨铸铁的熔炼技术可获得高的强度、塑性、韧性、耐磨性和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀等。
本文针对高品质球墨铸铁熔炼技术要点进行了简要的分析和探讨。
标签:高品质;球墨铸铁;生产;熔炼技术
当今,我国是全球生产铸铁的第一大国,铸件产量是全球总产量的25%。
近些年以来,一直保持着迅速增长的态势。
然而,我国球墨铸铁的应用比重跟发达国家还面临着一些差距,应用高品质的球墨铸铁还具备比较大的空间。
高品质球墨铸铁的优势是化学成分稳定、石墨形态良好、力学性能优异、基体组织适宜。
球墨铸铁的熔炼水平会严重地影响到其性能,从一定程度上来讲,球墨铸铁的熔炼技术是球墨铸件生产能力的体现。
1 高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术
球墨铸铁铁液的基本要求是高温低硫,国内外一般是借助冲天炉、中频炉、感应炉的联合来熔炼铁液。
应用热风除尘冲天炉能够使熔炼铁液的效率大大提高,而应用感应电炉能够有效地控制合金的成分,从而确保稳定的球化。
在国内的大型铸造企业当中,经常应用双联熔炼工艺。
然而,在多样性浇注的铸件牌号上,规模较大的冲天炉对铁液成分缺少较强的调整能力。
并且,我国的冲天炉在熔炼的过程当中,由于熔炼温度比较低以及焦铁比间存在比较大的差异性,这会制约铁液的质量以及成分构成。
通过采用中频感应炉的工艺技术可以使熔炼操作简便,工艺灵活调整,且铁液的质量较高,熔化效率也优于冲天炉,故在中小规模的铸造企业中广泛应用。
在球墨铸铁生产当中,一个关键的生产指标是石墨的形态,石墨的形态跟铸件的抗冲击性和强度性能存在非常紧密的关系。
而熔炼球墨铸铁中一个重要的技术是球化处理,选用的球化剂和球化方式会严重地制约到处理的结果。
当今,我国大都应用稀土镁硅铁复合剂作为球化剂,其中镁的功能是主导球化。
在我国铸造企业日益提升脱硫能力的影响下,球化剂的发展方向是低稀土。
另外,结合铸件形态的组织要求,能够选用含有锑、钙、钡的球化剂。
在选用球化工艺的过程中,主要的兼顾要素是反应平稳性和吸收率。
国外企业大都应用盖包冲入法,该方法的特点是适用面广、吸收率高、烟尘少。
我国大都应用冲入法球化处理技术。
另外还有喂丝法球化工艺,这种工艺损失的温度少,反应十分稳定,且逐步地获得了应用与推广。
2 原材料对球墨铸件性能产生的影响
我国常用的铸铁件原材料是铸造生铁。
其中,生铁中的石墨形态、微量元素、
气孔等要素会直接地影响到铸件的性能,同时,针对球墨铸铁的性能来讲,也造成1~2个牌号的不同,因此各个铸造企业在生铁更換的过程中需要尤为关注此问题。
当今,相比发达国家,我国应用的铸造生铁当中含有的微量元素比较少。
因为有限的资源,在生产铸件的时候一般会将其他的一些矿石加入,这会显著地提高一部分微量元素的含量,从而会严重地影响到球墨铸铁的生产。
球墨鑄件性能不但受到生铁当中微量元素的制约,而且也会受到生铁内部物质(气体、夹渣物、熔渣等)的制约。
导致如此情况的原因是生铁受到铁矿石熔炼技术的制约以及铁矿石的品质存在不同之处。
为了获取高品质,特别是高韧性与高强度球墨铸件,应当确保铸造生铁的质量,借助优质的原料(增碳剂加废钢)进行熔炼。
在废钢当中,含有非常少的杂质元素,成分非常稳定,且在高温熔炼的过程中消除了生铁的遗传效应,从而能够熔炼的铁液的品质较高。
在借助废钢增碳工艺熔炼铁液的过程中,需要重视下面的两个问题:一是废钢的类型。
一般情况下需要选用的原料是型号相同和来源固定的优质碳素构造的废钢,进而使废钢当中合金元素导致的不利影响降低。
二是增碳剂的品质。
增碳剂这种晶体形态有着较高的化学纯度,要求借助不间断的高温处理,从而对挥发物、气体杂质、硫、水分进行分离。
倘若增碳剂的品质较高,那么含硫量会非常低,且稳定和增碳率高,还可以推动石墨化和孕育功能。
在球墨铸件的生产过程中,应用增碳剂不但能够实现铸件韧性与强度的提升,而且也不会使铸件的收缩加重,废钢增碳工艺的有效应用可以实现铸件收缩性的大大降低,应当明确的是,需要在感应电炉中应用废钢熔炼技术。
3 对球墨铸铁一系列成分的有效控制
对基体是铁素体的球墨铸件进行生产的过程中,不要求实现合金化。
在对混合基体和珠光基体的球墨铸件进行生产的过程中,为了确保铸件的性能,一般要求实施合金化的处理。
锰的功能在于实现铸件珠光体含量的提升,进而大大地提升抗拉强度。
可是,锰的含量太高比较容易造成偏析,这不利于球墨铸铁的石墨化。
为此,在珠光体球墨铸件当中,锰的含量不能够超出0.6%。
通过比较大的锰含量提升铸件性能是因为锰有着十分显著的力学提升性能以及成本低。
在球墨铸铁当中,十分关键的组成元素是碳,通常控制在一定比例的碳含量,在碳含量太高的情况下,会导致石墨的漂浮,进而使不规则形状的石墨球形成,在含碳量太低的情况下,不利于球墨铸铁的补缩与石墨化。
在生产高牌号球墨铸件的过程中,铜是经常见到的元素。
铜的性能温和,可以推动形成铸件珠光体,以及共晶时期的石墨化和细化。
铜能够实现石墨球的圆整,然而不能够推动形成碳化物,进而不能够提高球墨铸件的强度。
在球墨铸件中,不可缺少的是硅,这并非由于硅可以推动石墨化和提高铸件的孕育功能,尤为关键的是硅能够使铸件实现理想的力学性能。
在种类是铁素体的球墨铸件当中,硅的含量一般较高,其能够促使球铁的形成,在韧性提升的过程中,因为具备强化固溶的特点,能够使铸件抗拉强度提升。
在生产较大断面和较高韧性的球墨铸铁的过程中,需要对硅的含量进行有效控制,避免太高的含量。
另外,在混合机体或者是珠光体基体的球墨铸件的生产过程中,因为硅不存在强化的功能,所以应当确保硅的含量在适宜的范围之内。
在生产球墨铸铁中,磷元素和硫元素一般都是有害的,会制约到铸件的性能,因此需要使磷的含量在0.05%以下、硫的含量在0.02%以下。
尤其是生产韧性较高的球墨铸件的过程中,还会降低磷和硫的含量,进而实现铸件性能的提升。
4 球墨铸铁孕育衰退预防措施
研究表明,用75硅铁进行孕育处理,孕育效果会很快地随时间的推移而衰退,按常规经验,球墨铸铁的孕育作用时间为12~15min。
超过15min以后,孕育作用将大部分或全部消失。
为了保证铸件质量,通常要在孕育后10min以内浇注完毕,最好在铁水自注入型腔时进行再次孕育。
到目前为止,提高孕育效果和防止衰退的措施概略如下。
(1)选择强效孕育剂。
以硅铁为基础的孕育剂中最好含少量的Ca、Ce、Zr、Ba等元素。
(2)保证球化后铁液必要的硫含量,过低的硫量不利于提高球数,对球化后含硫(S)0.005%的铁液,用FeS2进行后孕育使硫提高到0.012%,发现石墨形状不受影响,但石墨球数由528个/mm2增加到585个/mm2。
(3)改善处理方法。
尽量缩短孕育到浇注的时间,因为所有的孕育剂的孕育效果都在刚加入的瞬间最大,之后立即发生衰退,不存在衰退的酝酿期。
(4)适当降低铁水浇注温度,随过冷度增大异质核心的成核有效性中可以接受的失配度数值变大,换句话说,提高冷却速度,增大过冷度,可以使更多的颗粒激活,作为石墨的成核剂。
5 结语
总而言之,在工业生产的各个方面都非常普遍地应用球墨铸铁。
为了获得品质较高的球墨铸铁,需要优化球墨铸铁的熔炼技术,兼顾原材料对球墨铸件性能产生的影响,合理的选择球墨铸铁的化学成分,只有如此,最终才能够提升其应有的性能。
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