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2017-12-7 08:36 |
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# n; i% u. u& p1 Y+ q( G4 D7 \关于电炉灰铸铁增硫问题" z6 t6 N* B* }7 L
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前面已经说过，中频感应电炉熔炼铸铁工艺对比冲天炉熔炼，除了具有熔化温度高的优势外，却有不少缺点，主要有三个方面的问题：一是铁水过冷倾向较大，极易产生影响材料机械性能的D、E型石墨；二是铁水纯净，异质结晶核心较少，导致孕育效果差，在同等成分条件下，铸件强度偏低铁质偏硬；三是收缩倾向较大，在高牌号灰铸铁中锰含量较高时，容易产生显微缩孔、缩松。7 T; b3 v- x, t% N5 X1 k7 i
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针对上述问题，应对的措施是：
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9 R; L0 ~; I# C# ^! t1、在熔化后期增加一个高温保持时间，尽可能使各种炉料熔化的铁水晶粒均匀，尤其是细化石墨；; k% h0 b4 M: D! }# I$ }( \
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2、适量增加外来异质核心（如硫化物），强化孕育效果，促进A型石墨的形成；9 g9 x) E7 ^! Z6 G9 f
2 s0 S' D y- E" i- _% G2 p3、控制高牌号灰铸铁的硫、锰含量及其比例，控制回炉料比例，达到合适成分。2 A% Q& p& ~* e, k- z2 m
( Y5 h4 I$ A; q; O7 ^5 w3 t! F这些措施，对不同结构的铸件产品是有差别的，需在实践中掌握。8 B ?- U3 R5 S; K) w# K
6 a# ^1 F/ O* V; l2 j 某公司某日，用电炉熔炼6炉灰铁HT300铁水，浇铸液压阀G03、G02等产品，经解剖内部组织发现大面积显微缩孔、缩松、缩裂，共830只全部报废。检测布氏硬度HBS241，化学成分C3.27，Si1.78，Mn0.83，S0.087，P0.04。珠光体98%，E形石墨达80%（A型20%），石墨长度5级。据有关人员研究分析，应是铁水材质出了问题。
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化学成分分析的结果，对一般的薄壁HT300铸件来说似乎是正常的，然而对于液压阀铸件（壁较厚）却出了问题。此缺陷成因：初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔、缩松、缩裂，也就是说铁水中的S、Mn含量超出铸件所适应的范围（对不同铸件其成分量有差别）。) {4 K1 }. b' m2 c8 {9 w1 I5 ?
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由于在熔炼中加入了一定量的增S剂，铁水中的S、Mn含量积累达到一定程度，就会导致铁水含S量超出铸件自身正常凝固结晶的要求，从而产生此类缺陷。对策：停止加入增S剂，调整Mn的含量，保证HT300灰铁的五元素的正常含量，调整后，缺陷全部消除。
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在电炉灰铁铁水中通过加入增S剂形成一定量的MnS，作为异质核心，提高孕育效果，这从理论来说是正确的，但是近年来大多数文献资料所说，电炉高牌号灰铁的含S量需控制在0.05-0.10%比较合适，然而许多工厂的实践证明，当含Mn量在1%左右时，若铸件成分分析含S量超过0.05%，铸件就开始产生缩孔缺陷，当含S量超过0.07%时就会发生批量缩孔，这种现象如何解释呢？- }+ P/ ^; g8 B$ _1 k3 J
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灰铸铁中的S有两种存在形式，一种是单质，另一种是化合状态的MnS，灰铁中起结晶核心作用的硫，主要是化合状态的MnS，我们现在的化验手段（无论是化学分析还是光谱分析），都只能分析出铸件和铁水中单质状态的S，而以化合状态（MnS）存在的S是化验不出来的。当单质S含量超过0.05%时，化合态的S含量就比较高了，此时的铁水中：' T6 ^! H/ i9 F' A9 H8 V s0 J
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MnO+FeS=MnS+FeO，FeO+C=Fe+CO,或2FeO+C=2Fe+CO2
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这时铁水在凝固过程中就在析出CO或CO2的同时产生部分棕色的MnS粉沫，形成铁渣反应气缩孔。只要具备一定的条件，这种气缩孔，不仅在电炉铁水也在冲天炉铁水中发生。其实我们在电炉熔化过程中，已经增加了一部分硫，这些硫来自于：7 H+ u( ~- L+ u& @9 a& d4 i
" ?, w3 ~, L% ?/ s+ _% e1、由回炉的浇注系统带来，浇注系统中的硫磷含量远高于铸件中的含量；
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2、生铁中的硫，一般生铁中的硫含量是不高的，而我们购买的普通生铁上面都携带不同程度的炉渣（拉圾），我们是不会化验的，但这些拉圾却含有较高的硫磷，会带入炉内； G8 P0 d; h" f2 {
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3、废钢和生铁等炉料的铁锈，氧化铁含量较高，进入铁水中会增加硫的吸收率。在这样的情况下，如果我们再补加硫化铁来增S,就过分了。实际生产高牌号灰铸铁件时，铁水中的单质S控制在0.03-0.05%之间为妥。: T, O+ h* c: w3 }# j, E
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发表于 2016-9-27 08:33:59
发表于 2016-9-27 08:59:32
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