TA的每日心情 | 开心 昨天 15:03 |
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随着铸造行业的发展,电炉以其操作简单,环境污染少,成分容易控制,劳动强度低等优点,在生产中占得比重越来越大,如果对电炉熔炼经验掌握不足,在实际生产中会出现了很多质量问题。& j4 F8 @& a% Z9 z0 q" r8 z
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1.中频感应电炉铁液不良特性
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9 D; w: \2 w- S$ D (1)电炉铁液晶核数量少,过冷度大,发生白口倾向大。
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(2)同样的化学成分下,收缩倾向大,流动性差。0 T+ M" w: h" V5 N6 T4 O* m" ^
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(3)石墨形态不稳定,A型石墨少,D型、E型石墨多,珠光体含量少。
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(4)孕育效果差,衰退速度快。
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(5)铸件内应力大,裂纹倾向大。
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2.原因分析
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# p6 a* ?& Z) f, Q- N* L “硫化物核心理论”认为:铁液含硫量低时,白口深度较大,随着含硫量的增加,白口深度逐渐减小,达到一个最小值,此时wS为0.05%~0.06%。然后,随着含硫量的增加白口深度增加。也有资料认为“低硫时共晶团数少,成核度很小,随着硫量的增加,共晶团数急剧增加,当wS达到0.05%以上后,共晶团数增加趋向减缓。”所以电炉铁液含硫量低是问题所在。冲天炉熔炼过程中由于焦炭中硫的影响,铁液增硫;而电炉没有增硫源,所以不会增硫,且硫与其他元素极易形成化合物,浮于铁液表面,与渣子一起被清理,在电炉高温保温时更为明显。- e, m* o' [* e0 d
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3.改善不良特性的措施
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(1)原材料的选用
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4 U/ k7 z+ K' u2 Q4 k/ I ①原生铁要选用规模大、高炉容量大、铁矿石质量好以及来源稳定的厂家,这样能保证生铁的成分稳定,有害元素少。
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②禁止使用锈蚀严重的废钢,并且在使用前废钢和回炉铁必须经过抛丸处理。0 w% I* y" L- x1 a6 X
5 o2 |7 ^& T7 _! n; M ③增碳剂要经过高温石墨化,否则增碳剂吸收率低,吸收温度高,而且还会造成铁液碳的不均匀。
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/ s0 Z" m3 ?; V) _6 l/ E2 `, \ (2)化学成分的选择 4 y! {: L* o, c/ G! `' e1 z- y! T
8 f& i" R: y4 H( Q ①CE含量要略高于冲天炉。( t C! D7 ^( M4 R- B! {
3 A/ E- q! P" P& i ②以HT300普通机床床身为例: wC=3.0%~3.05%,wSi=1.45%~1.55%,wMn=1.0%~1.1%,wP≤0.1%,wS=0.05%~0.08%。5 U9 J! I# O7 r) i9 P& s$ c. s$ _
- N/ r7 m: d5 ?5 C (3)工艺创新措施 4 r$ G/ H ]% R% v# S5 G
) K/ |% O% ]4 W! J$ @/ y ①为改善铁液在高温保温时间长而产生的不利影响,工艺改变,强调“快熔快出”原则。铁液在炉内成分调整,升温后尽快出炉。保温时间不得超过10min。出炉后迅速浇注,最大限度地缩短铁液在炉内、包内的保温时间。4 `' B7 N$ K: w9 ]6 t& f
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②为改善石墨形态不稳定,出现D型、E型石墨的不利影响,我们使用了FeSi75Ba长效孕育剂,延长了孕育有效时间,抑制了异形石墨的产生。石墨形态、珠光体含量都有了很好的改善。但也要注意终硅量的控制,如果终硅量过高,珠光体含量极易降低,一般孕育量为0.3%~0.6%。8 F |$ t7 E4 N; y* r1 `& A
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③为消除含硫量低造成的不良影响,使用增硫剂来提高含硫量。使铁液中的wS由0.03%增加到0.05%~0.08%,以增加形核数量。石墨形态、珠光体含量有明显改善,孕育效果明显。2 R* F0 P) U1 I6 }# R
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④对铁液进行合金化处理,一般选用合金元素Cr、Sb、Cu、Sn。
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$ o& O+ l0 F3 N) `/ T, ]" Z* C Cr 是强的碳化物稳定元素,稳定渗碳体,因此能提高铸件的硬度、耐磨性,加入量0.2%~0.4%。6 [( ], h( H; v
, ^( J1 }# ?, ~6 W, } Sb是强烈促进珠光体元素,但没有细化晶粒和组织的作用,并且增加抽缩性,加入量0.02%~0.04%。
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Cu是比较温和的促进珠光体的元素,在使用中副作用小,因此比较常用,加入量0.3%~0.5%。 i4 t3 j% P$ v
' _' I( c5 W# Y, ], y" w8 } Sn是强的碳化物促进元素,增加碳化物,消除铁素体,可以提高力学性能和耐磨性,加入量0.03%~0.05%。, C) S$ o$ O. `
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结语 ~( R' {* v' k E: V. t) g5 c' @ S
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(1)电炉生产合格的铸件,原材料一定要成分稳定,无锈蚀。6 ]9 {2 s: S8 d! T$ Y* ]
( t6 `4 Z8 y9 _. W; D; [ (2)使用增硫剂,严格控制含硫量。. P6 H N |0 C* A! H
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(3)坚持“快熔快出”原则,控制铁液在炉中的高温保温时间。
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, d2 ^. }+ B( _# ~* ~8 ^ (4)使用长效孕育剂,提高孕育量。 |
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