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。
如何選(xuan)擇鑄鐵平板球化(hua)劑
球(qiu)化劑和孕(yun)育劑是球(qiu)化處理過程中(zhong)重要(yao)的(de)材料，除了質量穩定外，選擇合適(shi)的(de)球(qiu)化劑還需(xu)要(yao)考慮(lv)以下(xia)幾種因(yin)素(su)。
球化(hua)處(chu)理溫度(du)(du)：如果(guo)球化(hua)處(chu)理溫度(du)(du)>1480℃，球化(hua)反應會比(bi)較劇(ju)烈，進而造成較低(di)的(de)鎂吸收率。為(wei)了使球化(hua)反應平(ping)穩，則(ze)可選擇鈣含量(liang)(liang)相對較高的(de)球化(hua)劑。如果(guo)球化(hua)溫度(du)(du)<1480℃，則(ze)可以(yi)使用鈣含量(liang)(liang)相對低(di)一點的(de)球化(hua)劑。
處(chu)(chu)理包(bao)尺寸：如果處(chu)(chu)理包(bao)的(de)(de)高(gao)徑比(bi)(bi)為1:1，則由于鎂蒸汽的(de)(de)散失(shi)會導致鎂吸收率的(de)(de)降低，建議(yi)使用鈣含量較高(gao)的(de)(de)球化(hua)劑。如果處(chu)(chu)理包(bao)的(de)(de)高(gao)徑比(bi)(bi)為2:1，則球化(hua)反(fan)應會比(bi)(bi)較平穩，鎂蒸氣會擴散到鐵液中(zhong)，鎂吸收率得到提高(gao)。
球(qiu)化(hua)處理工(gong)藝：如果不使用(yong)蓋包(bao)法，那么球(qiu)化(hua)反(fan)應產(chan)生的煙(yan)霧 會(hui)進入(ru)(ru)到大(da)氣中，并且(qie)會(hui)產(chan)生刺眼的白光。為了使球(qiu)化(hua)反(fan)應平穩，可(ke)以采用(yong)低鎂(mei)高(gao)鈣的球(qiu)化(hua)劑。如果使用(yong)蓋包(bao)法工(gong)藝，鐵液(ye)不會(hui)飛濺，并且(qie)產(chan)生的煙(yan)霧較少，可(ke)使用(yong)高(gao)鎂(mei)低鈣的球(qiu)化(hua)劑，以減少加入(ru)(ru)量，降低球(qiu)化(hua)成(cheng)本。
處理重量：如(ru)果處理鐵液的(de)(de)(de)重量小(xiao)于500kg，那么可(ke)使用(yong)粒(li)(li)度較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑，推薦使用(yong)粒(li)(li)度12mm以下的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑。如(ru)果處理鐵液的(de)(de)(de)重量在500~1000kg，可(ke)使用(yong)粒(li)(li)度較(jiao)大的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑，如(ru)粒(li)(li)度為3~25mm的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑。如(ru)果處理鐵液的(de)(de)(de)重量大于1000kg，則(ze)可(ke)以使用(yong)4~32mm的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑。
硅(gui)含(han)量(liang)：如果鑄(zhu)造(zao)產品的(de)工藝出(chu)品率較(jiao)(jiao)低(di)或者廢(fei)品率較(jiao)(jiao)高，想通(tong)過多加回爐料和廢(fei)鋼(gang)的(de)方式進行熔煉，而(er)終(zhong)鑄(zhu)件對鐵水的(de)硅(gui)含(han)量(liang)有嚴格要(yao)求。在孕育量(liang)沒法(fa)進一步(bu)降(jiang)低(di)的(de)前(qian)提下(xia)，可(ke)(ke)使用低(di)硅(gui)球化劑進行處理，這樣可(ke)(ke)使回爐料多加8~15，可(ke)(ke)降(jiang)低(di)鑄(zhu)造(zao)廠的(de)生產費用。
鑄(zhu)鐵(tie)平(ping)板原鐵(tie)液硫(liu)含量(liang)(liang)(liang)：如果原鐵(tie)液硫(liu)含量(liang)(liang)(liang)較(jiao)(jiao)高(gao)，如果不(bu)進行脫(tuo)硫(liu)處理，則需要高(gao)鎂(mei)高(gao)稀(xi)(xi)土的球化劑(ji)(ji)，并且加(jia)入量(liang)(liang)(liang)會(hui)較(jiao)(jiao)高(gao)，如果原鐵(tie)液的硫(liu)含量(liang)(liang)(liang)較(jiao)(jiao)低(di)(di)，則可以使用低(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)稀(xi)(xi)土的球化劑(ji)(ji)，且加(jia)入量(liang)(liang)(liang)會(hui)較(jiao)(jiao)低(di)(di)，低(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)稀(xi)(xi)土的球化劑(ji)(ji)成(cheng)本(ben)也會(hui)比(bi)較(jiao)(jiao)便宜。
不同的球化方(fang)式
目前(qian)常用的球化(hua)方(fang)式有以下幾(ji)種：包(bao)(bao)(bao)內(nei)(nei)處理(li)法(fa)(fa)（包(bao)(bao)(bao)括(kuo)直(zhi)沖法(fa)(fa)，三明治法(fa)(fa)和蓋包(bao)(bao)(bao)法(fa)(fa)）、型(xing)內(nei)(nei)球化(hua)法(fa)(fa)、流淌(tang)法(fa)(fa)、純鎂處理(li)工藝（包(bao)(bao)(bao)括(kuo)轉包(bao)(bao)(bao)法(fa)(fa)和包(bao)(bao)(bao)芯線法(fa)(fa)）。現 這幾(ji)種球化(hua)方(fang)式的優缺點(dian)簡單介(jie)紹(shao)以下。
包內(nei)處理法：這(zhe)是(shi)常(chang)見(jian)的球化工藝，應用(yong)范圍廣，小到幾(ji)(ji)公斤的汽車件，大到幾(ji)(ji)十噸的風電件都(dou)可以(yi)使用(yong)這(zhe)種工藝。以(yi)蓋(gai)包法的鎂吸收率高(gao)，其次是(shi)三(san)明治(zhi)法。缺(que)點是(shi)目前自(zi)(zi)動化程度(du)不高(gao)，國內(nei)已有一些(xie)設備廠在(zai)研發自(zi)(zi)動加料(liao)系統(tong)。
型(xing)(xing)內球(qiu)(qiu)化法：現在使(shi)用這(zhe)(zhe)種(zhong)工(gong)(gong)藝的(de)鑄造(zao)廠不是很多，因(yin)為這(zhe)(zhe)種(zhong)工(gong)(gong)藝的(de)缺點比較明顯，球(qiu)(qiu)化處理(li)產生的(de)渣子有時會進(jin)入(ru)型(xing)(xing)腔，造(zao)成夾渣缺陷(xian)而產生廢品。另外，這(zhe)(zhe)種(zhong)球(qiu)(qiu)化工(gong)(gong)藝對(dui)鐵(tie)液溫度(du)及鐵(tie)液流速要求較高，否(fou)則會球(qiu)(qiu)化不均勻(yun)。
流(liu)(liu)淌法：顧名思義(yi)，流(liu)(liu)淌法是鐵液(ye)流(liu)(liu)過裝有球化劑的球化室而進行(xing)球化，目(mu)前這種工(gong)藝用的并不是太多。優(you)點是自動化程(cheng)度相對高一些；缺點是對鐵液(ye)溫度和(he)鐵液(ye)流(liu)(liu)速要求(qiu)較嚴。
純鎂(mei)球(qiu)化工藝(yi)：有(you)(you)時也叫(jiao)高鎂(mei)球(qiu)化工藝(yi)，目前主要有(you)(you)兩種形式(shi)，轉包(bao)法(fa)和包(bao)芯線(xian)法(fa)。這種方(fang)法(fa)的優點是自動化程(cheng)度較高，也有(you)(you)利于環保；缺點是鎂(mei)吸收率偏(pian)低(di)，產生的煙(yan)霧和渣子較多(duo)。
生產球墨鑄鐵平板的(de)注意事項
現在簡要總(zong)結一下(xia)生產球鐵的(de)注意事項。
（1）原鐵(tie)液(ye)的(de)硫(liu)含(han)(han)(han)量(liang)及(ji)其(qi)(qi)他(ta)微(wei)量(liang)元(yuan)素不(bu)要太(tai)高。如果(guo)原鐵(tie)液(ye)硫(liu)含(han)(han)(han)量(liang)和其(qi)(qi)他(ta)微(wei)量(liang)元(yuan)素含(han)(han)(han)量(liang)太(tai)高，則需(xu)要較多(duo)的(de)球化劑加入量(liang)或者稀土含(han)(han)(han)量(liang)較高的(de)球化劑，這樣球化劑的(de)成本 會(hui)增加，另外(wai)過多(duo)的(de)球化劑會(hui)造成 多(duo)的(de)渣子，不(bu)利于鑄(zhu)件質量(liang)的(de)穩定。稀土含(han)(han)(han)量(liang)太(tai)多(duo)，則會(hui)在大斷面的(de)鑄(zhu)件上(shang)易(yi)產生碎塊狀石墨(mo)。
（2）球(qiu)化(hua)處(chu)理的穩定性。球(qiu)化(hua)處(chu)理工(gong)序(xu)(xu)是(shi)球(qiu)墨鑄鐵(tie)生產(chan)過程(cheng)中的關鍵工(gong)序(xu)(xu)，只有球(qiu)化(hua)處(chu)理工(gong)序(xu)(xu)穩定了(le)，鑄件(jian)的質(zhi)量才能(neng)穩定。針對不(bu)同(tong)的產(chan)品，不(bu)同(tong)的原鐵(tie)液硫含(han)量，該加入(ru)多少球(qiu)化(hua)劑、孕育劑等，都要(yao)寫入(ru)作業指導書(shu)并且嚴格(ge)執行(xing)。
（3）避免較(jiao)長的等待時間。球化孕(yun)育處理后，應立即進(jin)行澆注。因為隨著時間的延(yan)長，殘留鎂(mei)會燒(shao)損并且孕(yun)育效(xiao)果會衰退。
（4）避免過高的殘(can)留鎂(mei)含(han)(han)量(liang)。較高的殘(can)留鎂(mei)含(han)(han)量(liang)會zengda鑄件的縮松傾向，對(dui)(dui)于(yu)一般球墨鑄鐵，殘(can)留鎂(mei)含(han)(han)量(liang)（質量(liang)分(fen)數）應控制(zhi)在0.035~0.045，對(dui)(dui)于(yu)高鎳球墨鑄鐵，殘(can)留鎂(mei)含(han)(han)量(liang)應控制(zhi)在0.06~0.07。
（5）對要(yao)求較(jiao)(jiao)高的(de)鑄件(jian)使用較(jiao)(jiao)好的(de)孕育劑(ji)。對要(yao)求較(jiao)(jiao)高的(de)風電件(jian)、高鐵件(jian)等，則應選擇孕育效(xiao)果較(jiao)(jiao)強的(de)隨流孕育劑(ji)（如具有zhuanli的(de)Ultraseed/Ce）。其 點是能 增加石(shi)墨(mo)球數，且石(shi)墨(mo)球形圓整。
