高牌号球铁（QT740-2）加工性如何改善

yelei051

我们09年开始生产QT740-2球铁曲轴铸件，一直以来曲轴主要问题是加工性较差，费刀严重，客户抱怨。对于曲轴的加工性我们一直在进行试验改进，但总是效果不明显。

9 u: f$ K; x- ~% t. l: [产品加工反映情况如下：相对其他厂家供应的曲轴，切削加工时声音较大，刀具磨损块，干加工（不用切削液）、湿加工都是这样，在干加工时尤为明显。
产品生产如下：
  配料：20%生铁+80%废钢
  成分:C 3.6-3.8  Si  2.3-2.4  Mn 0.6-0.7  P＜0.05   S 0.015  Cu 0.3-0.4  Sn0.02-0.03
1 }. d( l, ^( F( A   球化处理方式： 前期是在浇包内（HWS包）直接球化，然后浇注；
' U; z3 [) D2 G" m" O                 现在用球化包球化，然后一次倒包，同时进行倒包孕育。（球化处理用埃肯6-2的球化剂，一次孕育用3-8的硅钡钙孕育剂）
& D/ c. y" A' P% S/ p  孕育处理方式：0.2-0.7mm 的高钙钡（埃肯）随流孕育，也试用过0.2-0.7mm的硫氧孕育剂（埃肯，针对较纯净的如烧结时间长、形核少的铁水使用）。两种孕育剂对性
: k3 T$ b* g8 R5 x# l- l% ?                能、加工性的影响差别不大。
  造型设备：HWS造型线，一模四件。
  冷却：时间2小时。
2 H4 s/ d: A4 _* t  性能检测：从金相看没有异常，球化率3级、珠光体85、没有渗碳体，硬度230-240HB，抗拉800MPa。使用球化包后，球化率、硬度都没有变化，加工性也没有什么改
            善。

我们的曲轴

我们的曲轴
% m2 @* ]1 `* a

其它厂家曲轴

其它厂家的曲轴
这道工序（曲轴法兰）加工费刀是最明显的，人家的曲轴加工20件换刀1把，我们的只能加工10件。

. `" B3 v$ p" m# W5 W! j& N9 y" e+ V问题：1、我们的曲轴硬度230-240HB，其他厂家的曲轴硬度260-270HB，抗拉强度接近，为什么硬度低加工性反而我们的更差？有人说存在硬质点、硬度不均匀，这个如
4 T3 ]! Z' \  P0 F9 B         何判别呢，我们从轴颈中心和轴颈表面分别取样，硬度机会没有差别，平衡块处取样硬度会增加10-20HB。
: `# ~  v7 ~3 M, A/ O+ ~      2、S含量对球铁性能、金相的影响，我们前期生产曲轴原铁水S含量一般在0.012%左右，球化处理后S含量0.07%左右，球化率不好，3-4级，后为改善球化率将S   
              调整至0.015-0.020%，球化率比以前要好。S含量、电炉炉料（配比、加不加生铁、炉料纯净度等）对球铁性能影响如何？
      3、化学成分、孕育剂等方面对球铁加工性的影响？更换随流孕育剂如何？我们联系了福士科陈子华，他给我们推荐一种随流孕育剂，也说了可能有效果，但不会根本
9 A3 X! B/ I1 s  O          解决。
: N% x% G) h2 I. @: [+ B# E      4、对于高牌号球铁的加工性还有什么方法可以改进呢？

yelei051

1、我们用的生铁是山西翼城的，20%，其余为80%废钢，废钢全部是汽车覆盖件的冲压边角料，不用回炉料。
9 X0 |9 |( G/ w6 X* E- {   我们生产球铁时不打Ti元素，在生产灰铁时（40%回料+60%废钢）光谱打出的Ti含量在0.03以下。
2、浇注温度1370-1400°，球化剂加入量1.2%左右（控制Mg残在0.035-0.055），埃肯的6-2，一次孕育量试过0.8%，现在是0.6%，一直用的硅钙钡，国内普通厂家。
3、合金的加入方式我们没有特别强调，都是随炉料一起加入了（铁水化清前），Cu是铁水化清后第一次取样后加的。
4、合金配比方面我们以前是Mn0.6-0.7，Cu0.55-0.65，没有其他合金，加工性不好；后来用过Mn0.4-0.5，Cu0.55-0.65，Sn0.02-0.03；也用过Mn0.4-0.5，Cu0.3-0.4，Sn0.03-0.04；现在是Mn0.6-0.7，Cu0.3-0.4，Sn0.02-0.03；加工性一直没有改变。
0 w7 t" d' K2 ^( l3 P8 a* k1 z5、Sb现在是不敢再用了，我们以前用的珠光体型球化剂里含有约3%的Sb，当时球化率非常好，但出现钉状石墨，性能很差，达不到700MPa。现在的球化率没有以前好，但强度比以前高很多，可以稳定在800MPa以上。

yelei051

回复 1# yelei051
8 `2 c* k- p- G# {/ A' F
# j- w! s0 F/ S2 ?+ |; i! z- N这是前期客户的邮件反馈：
    曲轴样件试切（30件）目前已完成，试切中发现样件切削性能相对较差，材料质量分布不均，在加工过程中造成刀具磨损较快，刀具加工异响且有断刀现象产生。具体情况如下：
    1、OP10、40、60加工刀具异响，刀具磨损较快；
    2、OP20，测量质量中心孔时，中心找点较慢（质量分布不均）；
    3、OP70、130加工时刀具异响，材料混有其他物质，断刀两把；
    4、OP80、90加工时，砂轮磨削异响，且OP90砂轮防撞报警（切削强度过大）。

lzhygxt

回复 1# yelei051
) v) b" e$ L9 p/ a

    我想提几个问题
5 z# e6 S0 d1 R# y  i# q1 c      1   原铁水的碳是多少？      
      2   随流孕育量是多少?  
         3   锰在什么时间加入的？

xyzhlan

建议废钢量降低点，锰量也降低，可以参考下别的客户的铸件成分。

呼啸

Sn0.02-0.03:含量太高了，控制在一半以下。

fscafy

我们也用Sn，也是这个含量...Sn不是主要的，Mn我们控制在：0.45～0.55%左右，建议降Mn提高Cu的含量
; ~. u% T, S8 d" @+ E5 y' f! c楼主你的浇注温度是多少呢？ 你球化剂加入量、孕育剂加入量都没提？你用什么产地的生铁、废钢也没讲...会不会你原铁水里的Ti,V之类的有害元素多了？

翔龙铸造

这个产品跟江苏万力集团的差不多。
提几个建议吧：
这么多废钢肯定不行。
有没有检测过废钢的成份？
9 G+ b) g0 _" V% u2 c我们做合成铸铁700-2的做过不存在加工不动的问题。
当然以前出现过加工不动的问题，而且加工后加工面有些地方很亮
" W9 z! f) f  p6 }
建议用本溪的生铁做一炉看看。如果加工没问题就是废钢的问题。
& i: ?, h) g7 a$ z如果用本溪生铁还有问题就是合金或者操作的问题。

翔龙铸造

给LZ 提几个建议吧：
! b1 l2 f& k  k: @6 l9 e7 ^万力一直用生铁。他们厂的技术很不错，为什么不用废钢呢？
9 m# d4 ~! `, x7 R) {* _6 V) g听说当初他们选生铁就选了好多家。
! b: D& H! F# q+ x% a4 i+ K用无锡永新的合金看看。
# G. g0 }, t( @; u电炉一般用瞬时孕育吧？随流孕育用的不太多。
% k4 o$ @( k5 z& [化学成份没什么大的问题。但是感觉球化处理有点小问题。这个还请高人来说说。
( M3 k0 ?1 n0 |+ KS是个很奇怪的东西。多了不行。少了也会出问题。所以建议用生铁做一炉看看。这样很容易就知道问题出在什么地方。

ph8223422

你没提到的你的合金加入方式，炉内还是包内！
为了均匀话最好还是炉内加入。
$ a6 k9 d! v3 r; j$ k7 b+ N/ Q建议降低废钢使用量， 适当降低Mn含量，同时考虑下合金Sn的影响！能否采用含Sb的代替Sn呢？
同时加强孕育处理

翔龙铸造

产品出了问题我们一般是先从原材料上找问题。
换批生铁做看看。如果还有问题就从合金上找问题。换合金很方便。如果生铁。合金（包含球化剂）都换了还有问题，那么就是工艺，操作的的问题了。
% x" r# K6 J# C. @7 T7 g6 X5 ^0 c如果你们的产品一直这样硬，那就要从工艺上找问题了。
其实玩铸造最大的乐趣就是不停的解决一个又一个问题。
) e) s4 F" O( K8 c, T" D有时多动动手还是必须的 别太依赖设备。
* q6 _1 i+ S, [其实LZ这样的问题很好解决。如果一直抱着以前的工艺呵呵 永远都找不到问题的所在。

4 H% y' l+ o' _6 }6 U8 }再次说下江苏万力集团 应该是曲轴做的比较好的了，他们工程师年薪在20多万。但是他们还是坚持用原生铁。不用废钢，这应该是有他们的道理的。我们用他们的球铁屑，做的产品非常漂亮。

lzhygxt

; D" L  k6 M$ X" K- D4 H
回复 11# 翔龙铸造

建议： 1碳不能过低在3.80-3.85之间
          2加大随流孕育量0.15-0.22%
6 o& @, }' m4 V4 B          3降低锰的含量控制在0.4-0.5 如果非要加就和球化剂混合加入
) t1 T7 b; y+ H# U+ ]% s6 V       4如果抗拉强度不够就加大锡的含量

zhoufengfdy

回复 10# yelei051
! h; F. `- p; Z7 W
& t* y$ t/ J* {. l# o7 ]
    建议降锰增锡。

wangyoufa

我现在也在做一种产品，600-3的，一开始刀具寿命只能达到进口件的10-20%，通过调整还是没有达到要求，只能达到80%左右，已经三轮了还是没过关，头疼。我的经验是：
1、更换生铁。山西铁肯定不行，武安铁也不好，我都试过。后来用了林州低钛铁，好了一些；
% N) G& F3 |/ T% g( C- `2、成分。建议锰量0.35-0.5%，铜量0.6-0.7，锡量0.02-0.025%（锡量一定要控制住，我有教训），其余不变；
3、孕育量0.6%可以了，再低怕会出问题；
/ L. {" R. q+ K6 R4、我和进口件对比过，组织没有明显区别，只是石墨球他比我多一些，也小一些；
6 c( M7 I4 z* }我还有几个地方不敢确定：
1、球化剂对加工性能有多大影响；
4 j) x9 T5 n8 N* X& [2、改善加工性能选用何种孕育剂合适；目前我选用的是钡硅铁，因为我的零件壁厚差较大，靠他来减小断面硬度差；
3 s3 {7 w7 t6 Z( k5 I! o3、那个地方的生铁对改善加工性能最有利；
期待有经验的高手指点。

ph8223422

回复 10# yelei051

& L% f' s% C' {0 w* p; Z
    从你这来合金加入方式都没什么问题。还是降低点Mn试试，降到0.5以下，Cu增加到0.5%，其他不变。
   再就是看看能不能晚点开箱，冷却2小时有可能造成表面硬度硬化，你可以取表层的试样做做金相，看看有没有碳化物。
   再考虑下硅钡的孕育处理量，能否降低铁水的原硅量，控制在1.2%左右，增加硅钡使用量，最好3次孕育处理（包内孕育，出铁随流孕育，随流孕育试试看）。

yelei051

1、从成分上进行调整的方法我们试过，也降过Mn，也加大过一次孕育，也在出铁水时随铁水流冲入过孕育剂，现在还增加了一次倒包孕育，效果没有什么差别，加工性没有什么变化。
2、我们现在资讯相关企业准备用换用一种随流孕育剂试试，法国铁合金生产的inolate40球铁专用孕育剂。福士科也代理这种孕育剂，只是近年来福士科的行内声誉问题，怕这种孕育剂不真。
3、废钢全是汽车覆盖件的冲压边角料，我们必须也只能用这种废钢，即使他有点问题也要用。看了一下最近的生产灰铁时光谱取样的Ti含量一般在0.02%左右，球铁未开这一通道，估计也含量跟这差不多。我们曾经请教过一汽锡柴的应（忠堂）总，他说过Ti非常影响加工性，要控制Ti含量在0.04%以下。
4、还有人说用钾纳变质剂试试，在炼钢中有听说用的，球铁生产不知各位可有听过。
' [/ G& }- F* d' H3 X( n
1 _5 |7 \' c! f, m' q* a/ {由于球铁加工性问题一般出现的较少，相关的资料和文献也很少，希望大家能多谈谈球铁加工性的问题！

yelei051

大家生产球铁是用的随流孕育剂都是什么样的，我们一直用的都是高钙钡的，经过咨询说这种这种孕育剂不适合生产球铁，因为过高的钙使孕育剂的熔点变高，熔化状况变差，易造成晶间夹杂，而影响加工。
+ m5 D4 A; E# u% O近期我们买了一些球铁专用的随流孕育剂，
8 q& R) U; w3 I' ?2 P( V孕育剂成分（Si 72%，Ca 1.5%，Al 0.9%，Bi 1.0%，RE 0.55），希望能起到作用，不知有没有人用过。

fscafy

C：3.70-3.85；S：0.005-0.016；Si:1.95-2.2；Mn:0.45-0.50；        P≤0.05；        Cr<0.1；        Mo<0.1；
Cu：0.4-0.5；Ti≤0.04；Sn：0.022-0.030；Mg：0.035-0.055；
使用辽宁抚顺产一级生铁5～20％（低硫磷钛）；废钢：汽车冲压板料（成分稳定）30～50％；低稀土球化剂量RE：0.8-1.2％，Mg：5.5-6.5％，孕育剂：75SiFe 0.3％（很普通），0.1％随流孕育剂（含Zr，Mn）
HWS线生产，浇注温度：1370-1420

chen530

回复 14# wangyoufa
0 Y8 T* ^. S/ m( u2 w6 ^

    我真不明白，你们既然连埃肯和福士科的材料都用了，为什么就没想过试试南非生铁？知道为什么台湾企业那么喜欢用南非生铁吗？除了他们了解南非生铁外，还有一个重要原因就是加工性能。

chen530

如果陈子华真说了可以解决问题，那是忽悠你！换生铁吧，然后再看看你的废钢质量如何。