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如何解决中频感应电炉熔炼铁液的不良特性?* ]7 \3 o2 c- C7 \
- Y. W, O2 ]+ x" W( I) B1、中频感应电炉铁液不良特性
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2 X) N; J0 v& Z (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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9 ~; \$ p' g# v (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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: f4 ?& z% E. m( ] (4)孕育效果差,衰退速度快。& j% `& T e3 a
! }6 f4 q) P! ]5 r* u" M (5)铸件内应力大,裂纹倾向大。
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. W, n, M8 K/ {* _. w0 f2、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。' ~6 ]3 v. \% o
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3、改善不良特性的措施9 _( e6 x6 x8 k I7 d" d) c: n3 Q
! ~) i& v$ ?* Y& I* w (1)原材料的选用! O" Y! G# f, B
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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。2 \7 a2 t P2 {) a4 o# Z9 _
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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。 Q1 x* i' `) M9 x* O6 T9 d
. k/ O: U2 y* Y0 [. }+ n (2)化学成分的选择 ' t/ p7 n; m. b- y2 f4 h( w
; T3 C+ A* W' s ①CE含量要略高于冲天炉。
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8 K5 q( w# x/ x3 K 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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(3)工艺创新措施
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: r8 l" C" ~6 s) x+ Q @% n* n9 s 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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% F2 V: M' M, _3 ]2 ?8 q( [$ d 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%。# o2 _, v2 E8 e+ u# Q& l! ]
% ~" C$ O) S+ G# Q, W0 b& r 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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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%。+ u7 a7 Q" P; |& [+ Q! L& \" A; ^4 `
4 W: I8 f c6 H8 O; M 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%。9 ~- k* E. q _1 T. F7 S, T
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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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! S" e2 e7 B% Z 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%。* P4 U1 \4 F) x8 D6 F
( I5 H8 G: q! t" j8 ^, `% F5 B (1)电炉生产合格的铸件,原材料一定要成分稳定,无锈蚀。3 P0 E) c2 b* C1 D5 u& ?# k" L
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(2)使用增硫剂,严格控制含硫量。) P# Y% L* `$ h* I x+ C1 T0 k
$ D! R) k/ `; g7 `! A+ p (3)坚持“快熔快出”原则,控制铁液在炉中的高温保温时间。% W H4 g0 R Q6 P! H! G
" B' b, [% D% q2 S" a* a5 K4 h3 v2 d (4)使用长效孕育剂,提高孕育量。
* o: w5 y; O" u8 ]: I9 A- `(来源:互联网,稍加整理) |
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