高牌号灰铸铁铸造解决方案

yinyiwen

客户背景
    河南某知名铸件厂为了应对国内外钼铁和镍等合金价格不断上涨，传统工艺生产高牌号的成本越来越高的挑战，通过添加廉价的氮元素，以减少甚至取消钼铁和镍等合金的用量，降低生产成本，提高经济效益。在其新开发的高氮HT300灰铸铁生产过程中，存在系列性能和质量问题。

现场需求
1、灰铸铁孕育不良
2、灰铸铁强度不稳定，低于标准值。
1 P- E! G; ^9 E; y+ b! ?3 N3、有裂隙状的氮气孔。
, O6 E3 ^1 R8 u, F4、氮合金收得率低，在20%左右。
' C' s" F0 F' i) i; h
5 l6 \4 M/ A( j$ x. f2 M; [解决方案
1 ^* ^4 j* W  c1、通过成分分析，铸件氧含量在20-50ppm，且批次间差异较大，金相图中石墨形核质点和氧化夹杂物较多。氧含量过高导致孕育不良，强度不稳定且不合格，分析其熔炼配方，是增氮添加剂中氧含量过高及不稳定导致。通过添加低氧的氮化锰解决此问题。
# K' T  R" x: L8 T  K& J# H2、采用自动加高氮高一致性的氮化锰包芯线，减少增氮添加剂的添加量，提高合金收得率，精确加氮，控制氮气孔。

& R' ~. R* Y9 w: h8 I% W7 R2 I项目效果
7 v! ~# b# {! t3 p* [4 `2 K1、灰铸铁孕育良好。
2、灰铸铁强度稳定，达到标准值。
# G  Q$ x/ C7 W: Q3、无氮气孔产生。
4、合金收得率提高到70%左右，节约了生产成本。
0 b' ?3 I1 t* h. `" Y

yinyiwen

高氮含量+高一致性+低氧含量

wk011028

最忌N元素，搞不好就出氮气孔

老翻砂匠

wk011028 发表于 2024-6-13 13:58
最忌N元素，搞不好就出氮气孔

同意，风险太大！

castengineer

: r6 T/ A+ s3 Y3 D
1 f# N+ n( t! a7 ^  {# s1 z
增氮是双韧剑。在增碳剂与树脂砂使用的熔铸工艺中慎用!!!

老翻砂匠

castengineer 发表于 2024-6-13 21:33
增氮是双韧剑。在增碳剂与树脂砂使用的熔铸工艺中慎用!!!

对的，很难达到精准控制，况且，在生产过程中，所检测到的氮，也只是总氮！

castengineer

所以，仅用炉前检测全氮含量，来控制铁水中的溶解氮，防止氮致气孔，是没有实际意义的。

老翻砂匠

castengineer 发表于 2024-6-13 22:54
所以，仅用炉前检测全氮含量，来控制铁水中的溶解氮，防止氮致气孔，是没有实际意义的。
) U* w; L# t% w  ]: l! Q% ^. ^$ [ ...

6 n1 g6 f! |2 U还容易误入歧途，有多少企业深受其害，苦不堪言~

铸造小猫

老翻砂匠 发表于 2024-6-13 23:14
/ F) Q, d1 A' H4 d& M还容易误入歧途，有多少企业深受其害，苦不堪言~

很多高风险操作，对小企业来说就是天坑

老翻砂匠

铸造小猫 发表于 2024-6-23 21:06
很多高风险操作，对小企业来说就是天坑

这就是理论与实践的差距！很多东西，在理论上都好讲，都没毛病，这是因为理论是对的；然而，在实践中，就没那么容易了，毕竟受限因素太多了，临界值的控制太难了，稍有不慎或闪失，后果你懂得。这也从侧面解释了为什么大学教授指导一个企业并没有一个高工指导来的有效的原因。理论、课堂、实验室、试验厂，毕竟不同于生产现场。

铸造小猫

老翻砂匠 发表于 2024-6-24 08:25
" ]; V8 E, I' E6 q这就是理论与实践的差距！很多东西，在理论上都好讲，都没毛病，这是因为理论是对的；然而，在实践中，就 ...

) N' u' a: h) G+ G- Q4 }有些时候是量变引起质变，1吨和10吨到50吨，100吨，这中间会带来太多的变数了，实验室很多时候是几十公斤几公斤的小炉子，做出来的效果能一样吗？

castengineer

) _- J; G) M2 T

老翻砂匠 发表于 2024-6-24 08:25
; s5 @9 |. g% V2 X' ]这就是理论与实践的差距！很多东西，在理论上都好讲，都没毛病，这是因为理论是对的；然而，在实践中，就 ...

# f1 X4 r. y; v. K5 d
' J1 h5 }3 L/ R# T完全同意。
在试验室中验究氮对奥氏体的固溶性强化与氮对石墨型态的影响。与实践生产中氮对铸铁强度的影响。不是视为同一个金属学行为。
1:实际生产中铁水熔化过程中，从空气中溶解的氮。
$ N/ |* n& _- P) H' W! }5 Z2:增碳剂中溶入的氮。
8 D: k% J8 A- i2 m3:浇注铸件时，树脂砂瞬发的氮。
7 }! i8 A3 u( L% b% J都会对铸件的氮致铸铁金相变化的金属学现象。
( p2 ^2 _7 o! {9 {! T不是一个思路。
) d2 i: O+ z- p其实，我们现场工艺人员对于氮对铸铁强度的影响。在铸件没产生氮致气孔之前。没有关注过氮对铸铁强度的影响。
反之，氮对铸铁强度的影响，在我们未关注氮致气孔的情况下，氮原子都是在默默无闻为铸铁强度做贡献。
在当前，在生产实践过程中，在对浇注后的铁水中，没有手段检测，更没有可能，检测铁水中的全氮量%中，溶解氮%的情况下。盲目推广用增氮提高灰铸铁的强度的熔化工艺，实属一种哗众取宠，拿鸡毛当令牌的伪科学的做法!！!

老翻砂匠

castengineer 发表于 2024-6-24 17:08
完全同意。
9 {. t0 o3 S! H& i; E* f2 N在试验室中验究氮对奥氏体的固溶性强化与氮对石墨型态的影响。与实践生产中氮对铸铁强度的影 ...

检测出的氮，是总氮，所以只能是起到定性的判断，很难做到定量。至于宣传有成功的案例，个人认为是经不起推敲的，要是说碰巧，也不是没有道理的~
9 v8 h' \, y, X) X
但凡在现场摸爬滚打过的，想必都会谈“氮”色变的~

castengineer

老翻砂匠 发表于 2024-6-24 18:15
/ |# h9 h. M9 }+ E- S检测出的氮，是总氮，所以只能是起到定性的判断，很难做到定量。至于宣传有成功的案例，个人认为是经不起 ...

: p5 v" B% N% Z) y" [9 R
记得几年前，和一位坛友讨论氮致气孔。
* ]8 G, T" J. [/ W) v( [6 J他当时，在国外打工。也是因为氮致气孔的问题，比较伤脑筋。
他的铸件壁厚比较大。我们互相讨论。谈的过程中，对他的工艺过程无可挑剔。谈了两次，更正了一些工艺过程，还是出现氮致气孔。
后来，让他把铸型的排气截面加大，解决了问题。
也就是说，在金属液浇注后，树脂砂的瞬发气体背压太大，侵入铁水的压力大致使铁水溶解氮压增高，导致氮致气孔。
所以，对于灰铁件，尤其是厚大壁厚件。最好别趟增氮这潭混水。

castengineer

最近，铸协大师们，也不知是闲瑕无事还是铸造知识的局限性。大肆推广“硅氧化法孕育球墨铸铁”与增氮提高灰口铸铁的强度的铸造工艺。都是在忽悠。

老翻砂匠

castengineer 发表于 2024-6-24 21:49
最近，铸协大师们，也不知是闲瑕无事还是铸造知识的局限性。大肆推广“硅氧化法孕育球墨铸铁”与增氮提高灰 ...

! O$ l& t4 _  {3 s* X! `- B/ k出于制造“亮点”、卖点，产生“经济效益”的作用~

castengineer

老翻砂匠 发表于 2024-6-24 22:44
出于制造“亮点”、卖点，产生“经济效益”的作用~

2 F3 e2 h0 I! m4 I. Z9 l) X% a! {
拿40几年前的工艺与理论，创造出铸造工艺“新理论”，也不知道他们是对铸造工艺理论的无知？还是有意制造新“卖点”？忽悠铸造同仁!！!

老翻砂匠

castengineer 发表于 2024-6-25 05:59
拿40几年前的工艺与理论，创造出铸造工艺“新理论”，也不知道他们是对铸造工艺理论的无知？还是有意制造 ...

因为，四十多年前，对于很多人来说，还没有出生，所以忽悠的空间绝对是有的~