球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如何(he)選擇鑄(zhu)鐵平板球化(hua)劑
球化劑和(he)孕育劑是球化處(chu)理過(guo)程中(zhong)重要的(de)材料(liao)，除了質量穩定外(wai)，選擇(ze)合適的(de)球化劑還需要考慮以下(xia)幾種因素。
球(qiu)(qiu)(qiu)化處(chu)(chu)理溫(wen)度(du)：如果(guo)球(qiu)(qiu)(qiu)化處(chu)(chu)理溫(wen)度(du)>1480℃，球(qiu)(qiu)(qiu)化反(fan)應會(hui)比較(jiao)(jiao)(jiao)劇(ju)烈，進而造成較(jiao)(jiao)(jiao)低的鎂(mei)吸收率(lv)。為了使球(qiu)(qiu)(qiu)化反(fan)應平穩，則(ze)可選擇鈣(gai)含量相(xiang)對較(jiao)(jiao)(jiao)高的球(qiu)(qiu)(qiu)化劑(ji)。如果(guo)球(qiu)(qiu)(qiu)化溫(wen)度(du)<1480℃，則(ze)可以使用鈣(gai)含量相(xiang)對低一(yi)點的球(qiu)(qiu)(qiu)化劑(ji)。
處理包(bao)尺(chi)寸(cun)：如果(guo)處理包(bao)的(de)高(gao)徑比(bi)為1:1，則(ze)由于鎂(mei)蒸汽的(de)散失(shi)會導致(zhi)鎂(mei)吸(xi)收(shou)(shou)率(lv)的(de)降低，建議使用鈣含(han)量較高(gao)的(de)球化(hua)劑。如果(guo)處理包(bao)的(de)高(gao)徑比(bi)為2:1，則(ze)球化(hua)反(fan)應會比(bi)較平(ping)穩(wen)，鎂(mei)蒸氣(qi)會擴散到鐵(tie)液中(zhong)，鎂(mei)吸(xi)收(shou)(shou)率(lv)得到提高(gao)。
球(qiu)化(hua)處理工藝：如果不使(shi)用蓋包(bao)法，那么球(qiu)化(hua)反應(ying)產(chan)(chan)生(sheng)的煙霧 會進入(ru)到大氣中，并(bing)且會產(chan)(chan)生(sheng)刺眼的白光。為了使(shi)球(qiu)化(hua)反應(ying)平穩，可(ke)以(yi)采用低(di)鎂高鈣(gai)的球(qiu)化(hua)劑。如果使(shi)用蓋包(bao)法工藝，鐵液(ye)不會飛濺，并(bing)且產(chan)(chan)生(sheng)的煙霧較少，可(ke)使(shi)用高鎂低(di)鈣(gai)的球(qiu)化(hua)劑，以(yi)減少加入(ru)量，降(jiang)低(di)球(qiu)化(hua)成本。
處(chu)(chu)理重(zhong)量(liang)：如果處(chu)(chu)理鐵液的(de)重(zhong)量(liang)小于500kg，那么(me)可(ke)使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度(du)(du)較(jiao)(jiao)小的(de)球(qiu)化(hua)劑，推薦使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度(du)(du)12mm以下(xia)的(de)球(qiu)化(hua)劑。如果處(chu)(chu)理鐵液的(de)重(zhong)量(liang)在500~1000kg，可(ke)使(shi)(shi)用(yong)粒(li)度(du)(du)較(jiao)(jiao)大的(de)球(qiu)化(hua)劑，如粒(li)度(du)(du)為3~25mm的(de)球(qiu)化(hua)劑。如果處(chu)(chu)理鐵液的(de)重(zhong)量(liang)大于1000kg，則(ze)可(ke)以使(shi)(shi)用(yong)4~32mm的(de)球(qiu)化(hua)劑。
硅(gui)(gui)含(han)量(liang)：如果鑄造產品(pin)的工藝出品(pin)率較(jiao)低或(huo)者廢品(pin)率較(jiao)高，想通(tong)過(guo)多加回爐料和廢鋼的方式(shi)進(jin)行(xing)熔煉，而終(zhong)鑄件對鐵水的硅(gui)(gui)含(han)量(liang)有嚴格要求(qiu)。在孕育量(liang)沒(mei)法進(jin)一步降(jiang)低的前(qian)提下(xia)，可(ke)使(shi)用低硅(gui)(gui)球化劑進(jin)行(xing)處理，這樣可(ke)使(shi)回爐料多加8~15，可(ke)降(jiang)低鑄造廠的生產費用。
鑄鐵平(ping)板原鐵液硫(liu)含量(liang)：如果原鐵液硫(liu)含量(liang)較(jiao)(jiao)高，如果不(bu)進行脫硫(liu)處理，則需要(yao)高鎂高稀土(tu)(tu)的(de)球化(hua)劑，并且(qie)加入(ru)(ru)量(liang)會較(jiao)(jiao)高，如果原鐵液的(de)硫(liu)含量(liang)較(jiao)(jiao)低(di)，則可以使用低(di)鎂低(di)稀土(tu)(tu)的(de)球化(hua)劑，且(qie)加入(ru)(ru)量(liang)會較(jiao)(jiao)低(di)，低(di)鎂低(di)稀土(tu)(tu)的(de)球化(hua)劑成本也會比較(jiao)(jiao)便宜。
不同的球(qiu)化方式(shi)
目前常用(yong)的(de)球化方式(shi)有(you)以(yi)下幾(ji)種：包(bao)(bao)內(nei)處理法(fa)（包(bao)(bao)括(kuo)直沖(chong)法(fa)，三明治法(fa)和蓋包(bao)(bao)法(fa)）、型內(nei)球化法(fa)、流(liu)淌法(fa)、純(chun)鎂處理工(gong)藝（包(bao)(bao)括(kuo)轉包(bao)(bao)法(fa)和包(bao)(bao)芯線法(fa)）。現 這幾(ji)種球化方式(shi)的(de)優缺點簡單介(jie)紹(shao)以(yi)下。
包內處(chu)理(li)法：這是(shi)常見的(de)球化工藝(yi)，應用范(fan)圍廣，小到(dao)幾公(gong)斤的(de)汽(qi)車(che)件，大到(dao)幾十(shi)噸(dun)的(de)風電(dian)件都可以使(shi)用這種(zhong)工藝(yi)。以蓋包法的(de)鎂吸收率高，其次是(shi)三明治法。缺點是(shi)目前自(zi)動(dong)化程度(du)不高，國內已有一些設備廠在研發自(zi)動(dong)加料系統。
型內(nei)球(qiu)化法：現在使用這(zhe)種(zhong)工藝(yi)的(de)鑄造廠不(bu)(bu)是很多(duo)，因(yin)為(wei)這(zhe)種(zhong)工藝(yi)的(de)缺點比較明顯，球(qiu)化處理產生的(de)渣(zha)子有(you)時會進入(ru)型腔，造成夾渣(zha)缺陷而產生廢(fei)品(pin)。另(ling)外，這(zhe)種(zhong)球(qiu)化工藝(yi)對鐵液(ye)(ye)溫度及鐵液(ye)(ye)流速要求較高，否則會球(qiu)化不(bu)(bu)均勻(yun)。
流(liu)淌法：顧名思義(yi)，流(liu)淌法是鐵液流(liu)過裝(zhuang)有球化劑(ji)的(de)球化室而進行(xing)球化，目前這(zhe)種(zhong)工藝用的(de)并(bing)不是太(tai)多。優點是自動化程度相對高一(yi)些；缺點是對鐵液溫度和鐵液流(liu)速要(yao)求(qiu)較嚴。
純鎂(mei)球(qiu)化工(gong)藝：有時也叫高(gao)鎂(mei)球(qiu)化工(gong)藝，目(mu)前主要有兩(liang)種(zhong)(zhong)形式(shi)，轉包法和(he)包芯線法。這種(zhong)(zhong)方法的(de)優(you)點是(shi)自動化程(cheng)度較高(gao)，也有利于環保(bao)；缺點是(shi)鎂(mei)吸(xi)收率(lv)偏低，產生的(de)煙霧(wu)和(he)渣子較多。
生產球(qiu)墨鑄鐵平板的注意事(shi)項(xiang)
現在(zai)簡要總結(jie)一下(xia)生產(chan)球(qiu)鐵的注意事項。
（1）原鐵液的(de)(de)硫含(han)量(liang)(liang)及其(qi)他微量(liang)(liang)元(yuan)(yuan)素不要(yao)(yao)太(tai)高(gao)。如(ru)果原鐵液硫含(han)量(liang)(liang)和其(qi)他微量(liang)(liang)元(yuan)(yuan)素含(han)量(liang)(liang)太(tai)高(gao)，則(ze)需要(yao)(yao)較(jiao)多(duo)的(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)加(jia)入量(liang)(liang)或者稀土含(han)量(liang)(liang)較(jiao)高(gao)的(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)，這樣(yang)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)的(de)(de)成本(ben) 會(hui)增加(jia)，另(ling)外(wai)過多(duo)的(de)(de)球(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)會(hui)造成 多(duo)的(de)(de)渣子，不利于(yu)鑄件質量(liang)(liang)的(de)(de)穩(wen)定。稀土含(han)量(liang)(liang)太(tai)多(duo)，則(ze)會(hui)在(zai)大(da)斷(duan)面(mian)的(de)(de)鑄件上(shang)易產生碎塊狀石墨。
（2）球(qiu)(qiu)化(hua)處理的穩(wen)定(ding)性(xing)。球(qiu)(qiu)化(hua)處理工序是球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄鐵(tie)生產過程中的關鍵工序，只有(you)球(qiu)(qiu)化(hua)處理工序穩(wen)定(ding)了，鑄件的質量(liang)才能穩(wen)定(ding)。針對不(bu)同(tong)的產品，不(bu)同(tong)的原鐵(tie)液硫含量(liang)，該(gai)加入多(duo)少球(qiu)(qiu)化(hua)劑、孕(yun)育劑等(deng)，都(dou)要寫(xie)入作業指導書并且嚴格執行。
（3）避免較長(chang)的(de)等待(dai)時間。球化孕育處理后(hou)，應(ying)立即進(jin)行(xing)澆(jiao)注。因(yin)為(wei)隨(sui)著(zhu)時間的(de)延長(chang)，殘(can)留(liu)鎂會(hui)燒損并且孕育效果會(hui)衰(shuai)退。
（4）避免過高(gao)(gao)的(de)殘留鎂含(han)(han)量(liang)。較高(gao)(gao)的(de)殘留鎂含(han)(han)量(liang)會zengda鑄(zhu)件的(de)縮松傾(qing)向，對(dui)于一般球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)，殘留鎂含(han)(han)量(liang)（質量(liang)分(fen)數）應控制在(zai)0.035~0.045，對(dui)于高(gao)(gao)鎳(nie)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)，殘留鎂含(han)(han)量(liang)應控制在(zai)0.06~0.07。
（5）對要求(qiu)較(jiao)高的(de)(de)(de)鑄件(jian)使用較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)孕育(yu)劑。對要求(qiu)較(jiao)高的(de)(de)(de)風電(dian)件(jian)、高鐵(tie)件(jian)等(deng)，則應選擇孕育(yu)效果(guo)較(jiao)強(qiang)的(de)(de)(de)隨流孕育(yu)劑（如具(ju)有zhuanli的(de)(de)(de)Ultraseed/Ce）。其 點是(shi)能(neng) 增加石墨球數，且石墨球形(xing)圓(yuan)整。
