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厚大断面球墨铸铁件的孕育处理高温电线

发布时间:2023-06-05 19:46:10 来源:容浩五金网

厚大断面球墨铸铁件的孕育处理

厚大断面球墨铸铁件的孕育处理 2011: 随着我国进入WTO和造船业的发展,对厚断面球墨铸铁件的需求不断增加。几年来工厂在批量生产轴径180-320mm曲轴的基础上,又为修船研究所连续生产了6件ф1651×415 mm,最大热节园ф331 mm,重量5750kg的静力轴承本体,获得用户满意。厚大断面球铁件在生产存在冷却速度缓慢,容易造成铸件厚壁中心或热节石墨畸变,球数减少,组织粗大和石墨飘浮等球化孕育衰退问题。因此导致铸件的机械性能显著下降,给大断面铸件的生产带来困难。结合生产实践我们认为应从以下几方面加强控制。1.对原材料的选择和化学成分的设计(1)原材料的选择使用天津铁厂14#生铁(C4.2-4.4%sil.32-1.44%p≤0.06%,s≤0.02%)。采用冲天炉,中频炉双联熔炼用CaC2脱硫,球化剂用RE-Mg合金,含(RE5-7%,Mg9-11%,Si40-42%)孕育剂为75 Si-Fe。经过球化剂和孕育处理,能够满足厚断面球铁件生产。在配料中废钢及加入一些合金元素,Cu、Mo、Sb等,对提高和稳定厚大断面球铁件的等级有一定的作用。(2)化学成分的设计原铁水C3.6-3.8%Sil1.2-1.4,Mn0.2-0.4%,s≤0.02%,p≤0.05%球化后C3.2-3.4%,Si2.2-2.4%,Mn0.5-0.8%,S≤0.02%,P≤0.05%RE0.015-0.03%,Mg0.04-0.06%,Cu0.05-0.8%,Mo0.2-0.4%Sb0.005-0.01%① Mg使球墨圆整,对大断面球铁能减缓球化衰退,Mg阻碍石墨析出,残Mg量高,增加收缩和脆性,Mg易氧化,在铁水表面形成氧化膜,进入砂型易使铸件产生夹渣和皮下气孔。残Mg量应控制在保证球化的前提下越低琥好,但我们考虑大件凝固时间长应提高抗衰退能力。Mg量应高些,控制在0.05-0.06%。② RE是通过低抵消干扰元素的有害作用,而间接地起球化作用,因此用一些杂质较多地方生铁,通过RE的作用也能生产育好的球铁铸件,但在厚大铸件中,RE留量高容易造成碎块状石墨增多,我们一般控制在0.015-0.03%。③ Cu细化石墨和强化珠光体,阻止铁素体形成,在厚大断面铸件中加入0.5%的Cu细化索氏体,明显提高铸态机械性能,并改善厚断面组织的均一性,一般加0.5-0.8%。 ④ Mo是稳定碳化物元素,能提高厚大断面球铁抗蠕变能力,提高球化等级,加入量为0.2-0.4%: Mo作用与相似,通常与铜联合加入,能促进大断面铸件中心部位球化,抑制石墨飘浮,加入量Cu:Mo为2:1。⑤ 生产厚大断面珠光体球铁,适当加入量Sb能量提高球光体量,并能改善断面中心部位的球化状况,使得球经小,球数多,提高铸态性能。Sb的加入还提高了基体的强度和硬度。使用Sb其白口倾向明显比常规合金低,球化等级也提高。生产厚大断面珠光体球体,加入一定数量的Sb能抑制碎块状石墨的出现。2.球化剂及球化处理(1)球化剂一般使用的球化剂为Mg和RE-Mg合金。Mg处理的珠铁经小,园整。普遍用压力加镁法。目前我厂采用RE-Mg合金作球化剂,实践发现在厚大断面球铁生产中,RE-Mg合金能发挥出Mg 的球化作用强度和RE和脱S去气效果好的特点,对厚大断面球铁件较适用。(2)球化处理球化处理我们采用冲入法。将RE-Mg合金破碎成粒度为15-25mm的碎块,加入量视铸件厚度而定,厚度超过200mm的铸件加入量为1.8-2.0%,处理方法:将容量大于处理铁水量1/2的、包底设有堤坝的球化处理铁水包,烤成暗红色,然后将合金碎块放入堤坝背铁水流的内侧,捣实合上面再放0.4%的粒度为10-15mm的碎Si-Fe,上面再覆盖捣实后30mm厚的稻草灰或珍珠岩,为延缓反映时间,一般草灰上再盖一块铁板以降低球化剂反应温度,延缓反应时间,出铁温度在1450-1480℃若铁水温度>1500℃球化反应激烈,造成铁水脱碳,脱碳可达0.5%。而且Mg大量挥发,增加耗Mg量影响球化,铁水流不可直接冲到合金,待铁水面漫过合金200mm以上开始反应为好,首次出锈水量应占总量的2/3,球化反应3-5分钟,静止后扒掉水面上的渣子(此时铁水很稠液面上冒小火苗),然后冲入剩余的1/3铁水。目的是冲入Si-Fe进行孕育处理。3.孕育剂及孕育处理孕育剂要求具有强烈的促进石墨化作用,并能维持时间较长,吸收率高而稳定,降温少而价廉,我们选用75Si-Fe为孕育剂。铁水球化处理后试片为白口,因为Mg阻碍石墨析出,此时C部分以渗碳体形式存在,孕育处理就是通过加Si-Fe促进石墨生核,获得细小繁多的石墨球,在球化剂上面放一层Si-Fe的目的只是为了抵消Mg阻碍石墨析出的作用,孕育效果不大。孕育必须在补加铁水时冲入Si-Fe充分搅拌扒渣,此时检查试片断口为银灰色,试片两侧有凹陷。实践中发现一包处理好的球铁铁水,在浇注约20分钟的剩余铁水取试片发现白口增大这属于孕育衰退,过大,变形,数量减少,因此我们在浇注厚断面球铁件时,考虑到孕育衰退问题,不采用一次性大孕育量的做法,而采用多次孕育,一般进行二次孕育后,还要采用包内浮硅孕育,在包嘴内放Si-Fe块,随浇注随熔化,其重量、块度视铁水重量的浇注速度而定。对≥ 200mm以上的厚度较均匀的件,用铁漏斗随铁水流采用浇口撒Si-Fe粉的方法,往型腔加孕育剂,但要计算好重量和流速。对厚断面心部球化不良问题,主要是球化衰退。我们在二次孕育时,向铁水中加入少量的Sb,以减少球化衰退,改善了断面心部石墨的球化状况。实践中得出在铁水成分、温度及球化剂不变的情况下,采用多次孕育的大断面球铁件球化良好,联体浇注的试块石墨球较多而园整,反之石墨较少,大而畸形。因此在保证终硅量不变的前提下,采用多次孕育的方法,不断的往铁水里加生核剂,以保证厚大面球铁件质量稳定性。采用上述处理工艺铸件达到预期目的。没有出现孕育衰退现象,后期浇注的Y型试样检测力学性能铸σb=701N/mm2,δ=2.3%金相观察球化级别为2级球经为5级碳化物数量100mm的厚大断面球铁件的化学成分的选择,会直接影响厚大断面球铁件生产的成败;正确选择CE,用Reg作球化剂,多次孕育处理,量能够防止球化衰退、石墨飘浮、球数减少等的缺陷。(2)在化学成分上添加某些合金元素如铜钼锑,采用少量多次孕育抑制石墨飘浮,石墨畸变,使球铁厚壁中尽部位仍保持良好的球状石墨,铸态获得球光体,性能达到QT700-2的指标。(3)为加快冷却速度,造型采用成型冷铁工艺,强制快冷是必要的。(end)

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