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如何解决中频感应电炉熔炼铁液的不良特性?- A$ I. I' o) p# V, ]
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1、中频感应电炉铁液不良特性
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( I* a9 \6 G$ d% n (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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6 h8 l' K7 g; n$ `: b3 [7 J6 Z1 |# Y1 U) z (2)同样的化学成分下,收缩倾向大,流动性差。
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/ f _1 b- |! h0 J (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。- d. f8 c2 k' ^- N, `. v
& S) S$ d( U+ Y& x2 c0 @ (4)孕育效果差,衰退速度快。" {0 n: g5 m% u( {! |
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(5)铸件内应力大,裂纹倾向大。
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+ H* Q3 I6 K/ ?) c2、原因分析
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“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。4 t: Y7 `5 W" m" \
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3、改善不良特性的措施$ F* X0 w" v7 P( f, j; i
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(1)原材料的选用
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+ h) k/ l1 h: |! p; b9 r 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。$ L: A& O1 {/ {- B! r
* X) N: l' g8 u& _# v7 Q 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。7 G/ \! c& z: y0 }) a
( c& |# y. K# [$ l8 `& L, X8 v& a 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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(2)化学成分的选择
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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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6 w3 K$ e& o7 e: k5 _ (3)工艺创新措施 % D/ l& F* k% _8 m8 `0 j
+ N, p# f( k4 A% B' Q | 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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/ Q& S% v/ L: I; h; u o- F 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%。; X5 m' b2 T1 w a* q7 b( l( f
8 Q5 p8 Y2 o& S% I/ F+ ~2 H 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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v- l, G+ }, J" Z; v' R ④ 对铁液进行合金化处理,一般选用合金元素Cr、Sb、Cu、Sn。+ {( B! J1 E: w4 j
' U) {: w/ C) P* S6 H 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%。: I: j9 P" k9 W- f
7 y' h6 c& r/ N5 h; b* y 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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3 l) T1 N0 K# J 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%。
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: Z( N7 a T1 P 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%。
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1 W' O- i/ S9 i, `0 l8 _2 q (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。7 o% I6 s; q3 `* K p
. i' S, x: X! E: ~3 p" e" @ (3)坚持“快熔快出”原则,控制铁液在炉中的高温保温时间。8 i6 A1 l# }' r) Z
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(4)使用长效孕育剂,提高孕育量。
4 T2 ~8 c9 o! }2 Q2 m(来源:互联网,稍加整理) |
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