生产高强度灰铸铁件可采取哪些工艺措施？

老翻砂匠

      近年来，很多单位研究并发展了适应具体生产条件和不同铸件要求（包括薄壁高强度灰铸铁件）的高强度灰铁的生产方法，归纳起来，有以下四种。

    1、强化孕育铸铁

    炉料中加入较多的废钢，采用优质铸造焦，以得到出炉温度大于1500℃和高碳当量的铁水，用高效孕育剂强化孕育从而得到高强度灰铸铁。过去生产孕育铸铁依靠加入较多废钢，降低碳量来提高强度，但这种方法工艺性能不好，白口倾向大，尤其是对薄壁铸件（最小壁厚3~10mm）。近代高强度孕育铸铁不用这种方法，靠高效孕育剂来强化孕育，提高性能。一般的方法是：碳当量在3.9~4.1%左右，温度1480℃左右，要求铁水氧化少，采用Si-Ca、Cr-Si-Ca、Re-Ca-Ba、Si-Ca、Si-Fe复合、稀土复合等高效孕育剂，进行孕处理。

    2、合成铸铁

    所谓合成铸铁工艺，就是用感应电炉熔炼，炉料中用50%以上的废钢，其余为回炉铁和铁屑，经增碳处理得到的铁液。这种方法的优点是：

  （1）炉科采用大量废钢，不用生铁，降低了铸铁成本；

  （2）可获得含磷量低的铁水，减少磷量对缸体、缸盖等薄壁高强度灰铁缩松和渗漏缺陷的影响；

  （3）可避免生铁遗传性影响，铸铁石墨形态好，珠光体含量高，机械性能好，在同样当量时强度可比冲天炉铸铁提高1~2个牌号。
我国某汽车厂利用合成铸铁工艺熔炼高强度灰铸铁生产缸体，效果很好，生产结果表明：

  （1）采用合成铸铁熔炼工艺浇注的缸体机械性能高，当碳当量为4.0%时，抗拉强度大于250MPa，比冲天炉熔炼提高一个牌号；

  （2）铁水断面敏感性小，缸体不同厚度断面及阶梯试块断面硬度分布均匀；

  （3）铸铁含磷量低，含杂质少，克服铸件渗漏缺陷；

  （4）成本低；

  （5）熔炼工艺简单易行，容易撑握。

    3、低合金化孕育铸铁

    调整原铁水的化学成份使其达到较高碳当量，在炉内（或包内）加入少量铬、铜、钼等合金元素，获得高温低合金化铁水，再经孕育处理，得到石墨细小、珠光体含量高、片间距小的组织，从而获得高强度铸铁。用这种方法生产高强度灰铸铁，国外用得较广泛，效果比较稳定，合金元素多是Cu，Cr、Mo、Ni等。其最大优点是可使缸体、缸盖薄壁部分的基体组织得到95%以上珠光体，硬度差小。我国某些单位用0.3~0.7%Cr，瞬时孕育，控制铬/硅比值，解决了缸体、缸盖的生产问题。

    4、调整铸铁常规化学成份及比例，获得高强度、低应力灰铸铁

    在碳当量保持不变的情况下，适当提高Si/C比值是提高机床铸件强度和刚度重要途经之一。北京机床研究所等单位在这方面作了系统的研究工作，他们认为：通过调整化学成份，特别是改变硅/碳比值，使Si/C在0.5~0.9，再加上适当的孕育和合金化，可以获得具有良好综合性能的高强度灰铸铁件。

    有关硅/碳比值的规律是：

    （1）在相同碳当量下，Si/C比值高，抗拉强度可提高30~60MPa，相对强度高，相对硬度低，弹性性能好；

    （2）在相同碳当量下，Si/C比值增加，残余应力有除低趋势，应力倾向也较小；

    （3）提高Si/C比值，白口倾向小，断面敏感性小，而对铁水流动性，线收缩率无影响。

    调整锰、硅含量，使含Mn量比含Si量高0.2~1.3%以上，得到另一种高强度低应力铸铁。灰铸铁含Mn在1.5~3.0%范围内，提高含Mn量，尤其是当Mn量大于Si量后，能显著细化共晶团，易于获得D、E型石墨和细珠光体基体。另外，控制灰铸铁中Mn、Si差值和Mn的绝对值，使Mn、Si差值在0~0.5%，Mn大于2%，还可以在灰铸铁中得到不同类型的硬化相。

    因此，控制Mn、、Si差值和Mn绝对值，就能获得机械性能高，硬度均匀，耐压致密性好和耐磨性能好的高强度灰铸铁。这种高锰灰铸件在郑州纺织机械厂以及机床、缸套、液压件三个行业部分厂中生产，取得较好的效果。

                                     （来源：互联网）

铸造小虎

给老翻点赞，学习一下，辛苦了

老翻砂匠

铸造小虎 发表于 2022-3-7 11:02
给老翻点赞，学习一下，辛苦了

多谢！正能量的好东西必须要分享~

mgzjwangcheng

学习了，厉害

xcxso

最近生铁价格上天了，合成铸铁比较好了

老翻砂匠

xcxso 发表于 2022-3-8 21:38
最近生铁价格上天了，合成铸铁比较好了

我们一直都没用一两的生铁，都是用铁沫（外购的、本厂的）+废钢（外购的）+机械铁（外购的）+回炉料（自己的）生产。

荣哥

不错的文章，很实用
料比搭配过程中，要注意锰硫比例不可太大，能用合金元素增加珠光体的，不建议多用锰，避免产生过多硫化锰夹渣。

老翻砂匠

荣哥 发表于 2022-3-9 08:43
不错的文章，很实用
料比搭配过程中，要注意锰硫比例不可太大，能用合金元素增加珠光体的，不建议多用锰， ...

对的，我用铁沫不仅仅是成本要比用新生铁低，主要还是利用其中的元素，减少合金元素的加入量，实现综合成本的最低化，包括球铁、蠕铁也是这样操作的~

xcxso

老翻砂匠 发表于 2022-3-8 21:48
我们一直都没用一两的生铁，都是用铁沫（外购的、本厂的）+废钢（外购的）+机械铁（外购的）+回炉料（自 ...

我们现在是球铁少量加，灰铁不加，大问题没，小问题是存在的，S会高

老翻砂匠

xcxso 发表于 2022-3-11 12:10
我们现在是球铁少量加，灰铁不加，大问题没，小问题是存在的，S会高

S会高吗？我们大量用灰铁沫，基本上每炉都要增硫的~

xcxso

老翻砂匠 发表于 2022-3-11 12:18
S会高吗？我们大量用灰铁沫，基本上每炉都要增硫的~

干球铁S高了，有时候会出现0.036上下的数据，有可能混料的

老翻砂匠

xcxso 发表于 2022-3-11 21:39
干球铁S高了，有时候会出现0.036上下的数据，有可能混料的

属于没控制好，另当别论~