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如何解决中频感应电炉熔炼铁液的不良特性?
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5 J1 D1 a! N, y: K- V7 ?1、中频感应电炉铁液不良特性5 f, N, I3 k$ H# S" V, k5 O
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(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。
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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。! {1 c6 u8 |2 b: h) y
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2、原因分析
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: r* q* j4 S/ u- d6 W. A/ b, s “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。
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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( \2 C/ C3 u4 [9 _0 A! R
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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。% |; g( ^, R9 K6 k8 [+ m
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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。
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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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7 S2 d2 C( Q- w' f% V7 d. }* o (2)化学成分的选择
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, t6 L- u! x, a1 L& R# _1 p ①CE含量要略高于冲天炉。
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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%。
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# S _/ g7 c, Y' F* J: X, i/ S7 f (3)工艺创新措施 0 c& p7 n" \3 T u
- G4 A5 m& ]/ t! V) \3 N: ?0 F1 I# P# l 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。
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; m1 o) k. v7 c( ]5 o( l 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%。- K5 F0 j7 P! m. H3 s
) g5 w4 \+ S W- ~; ]. T/ B 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。
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9 u z: z8 I" t* h5 J 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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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%。
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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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6 \9 b6 `- W8 m! } 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%。& x+ g' D9 ^& r9 J2 H* d
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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%。- R9 \; A- }' t' J0 @& g0 F9 {. V
) J; K5 S1 S$ X, E# U! l8 g (1)电炉生产合格的铸件,原材料一定要成分稳定,无锈蚀。
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(2)使用增硫剂,严格控制含硫量。3 J4 U/ c3 a( K/ z1 q
/ Y! Q/ i4 M' X( K. u3 y (3)坚持“快熔快出”原则,控制铁液在炉中的高温保温时间。( o. f8 m( ^2 z: h# |
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(4)使用长效孕育剂,提高孕育量。
; W" c7 c+ {) N4 z9 d(来源:互联网,稍加整理) |
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