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由此可知,寬凝固溫度范圍,糊狀或海綿網(wǎng)絡(luò)狀凝固方式的合金容易產(chǎn)生熱裂。隨著凝固溫度范圍的變窄,合金的熱裂傾向變小,恒溫凝固的共晶成分的合金不容易形成熱裂。熱裂形成于鑄件凝固時期,但并不意味著鑄件凝固時必然產(chǎn)生熱裂。主要取決于鑄件凝固時期的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。鑄件凝固區(qū)域固相晶粒骨架中的熱應(yīng)力,易使鑄件產(chǎn)生熱裂或皮下熱裂;外部阻礙因素造成的收縮應(yīng)力,則是鑄件產(chǎn)生熱裂的主要條件。處于凝固狀態(tài)的鑄件外殼,其線收縮受到砂芯型砂鑄件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻礙,外殼中就會有收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力,鑄件熱節(jié),特別是熱節(jié)處尖角所形成的外殼較薄,就成為收縮應(yīng)力集中的地方,鑄件容易在這些地方產(chǎn)生熱裂。 熱裂紋產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在工藝和鑄件結(jié)構(gòu)方面其中有:鑄件壁厚不均勻,內(nèi)角太小;搭接部位分叉太多,鑄件外框肋板等阻礙鑄件正常收縮;澆冒口系統(tǒng)阻礙鑄件正常收縮,如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強度很高,限制了鑄件的自由收縮;冒口太小或太大;合金線收縮率太大;合金中低熔點相形成元素超標,鑄鋼鑄鐵中硫磷含量高;鑄件開箱落砂過早,冷卻過快。在鑄造合金家族中,各類鑄造合金的發(fā)展取決于其優(yōu)勢的發(fā)揚和劣勢的抑制。鑄鐵 與鑄鋼有色合金相比,鑄造性能較,。因此,鐵液的利用率高,產(chǎn)品的適用面廣在材質(zhì)競爭中,提高鑄鐵的強度增加強韌性內(nèi)在缺陷,對于減輕鑄件重量,延長服役期,節(jié)約材料是非常重要的。為了保證鑄鐵性能的可靠性和穩(wěn)定性,首先必需有良好的鐵液質(zhì)量。因此,一定要做好爐前處理! 脫硫鐵液脫硫可減少球化劑用量和鑄件中硫化物夾渣的數(shù)量。發(fā)達 球鐵生產(chǎn)幾乎全部采用脫硫工藝,要求脫硫后S≤00%,我國條件下,目標位為S≤00%,錫柴和常柴可達到S≤00%。 包底NaCO沖入法處理,方法簡便但脫硫率低,效果不穩(wěn)定,處理時煙塵污染環(huán)境,對咽喉有刺激性。在規(guī)模生產(chǎn)的球鐵車間,宜將脫硫劑置于液面,采用機械攪拌法搖包法或氣動攪拌法進行脫硫。其中氣動法較為簡單,動力消耗少,為流行。氣動脫硫裝置可設(shè)于前爐上游,進行連續(xù)脫硫,亦可在爐前單包間斷脫硫。氣動源多為N。 脫硫劑分CaC系和CaO兩大類。CaC脫硫效果好,可將硫由00~00%降至00%以下,浮渣呈顆粒狀易于去除,只是它的價格貴熔點高,又礙于運輸和保管,故限于近點供應(yīng)。CaO系使用較為普遍。無論是那一系脫硫劑,都應(yīng)具有抗潮防爆的特性。活性CaO經(jīng)表面成膜處理,并加添加劑制成的復合脫硫劑,不受潮,去硫效率高,氣動法脫硫,脫硫率在0~90%。產(chǎn)量不大的工廠,單包沖入法脫硫應(yīng)采用低熔點復合脫硫劑,脫硫率為0~0%,此時脫硫渣呈熔融狀。氣動脫硫后,鐵液進入感應(yīng)爐提溫。




蓋包處理法大大減少了處理時的煙光污染,是一種節(jié)省球化劑保證球化質(zhì)量的簡便工藝,值得。在鋼液喂絲技術(shù)的啟發(fā)下,喂絲球化經(jīng)過試驗已成功用于新興鑄管公司等企業(yè)。喂絲球化是由喂絲機將合金包芯線連續(xù)不斷地向澆包底部送進,進行球化處理的一種工藝。該工藝可控制殘余鎂量,具有一高三少即球化質(zhì)量高渣量少溫降少污染少的特點。包芯線外皮為0mm厚的冷軋鋼皮,芯材一般為含Mg~0%,并有CaBa(RE等的復合成分。喂絲法成本比沖入法低0~0%,對大批量生產(chǎn)的鑄管廠汽車鑄造廠等很有吸引力。目前,國內(nèi)已有多家單位能成套供應(yīng)喂絲機和包芯線,包芯線分球化蠕化孕育脫硫增碳和合金化等多個品種。 型內(nèi)球化是在澆道內(nèi)設(shè)一反應(yīng)室,鐵液邊流過邊發(fā)生球化反應(yīng)。型內(nèi)球化勞動條件好,氧化損失少,Mg吸收率高達0%,克服了球化衰退與孕育衰退,提高了球鐵性能。型內(nèi)球化對鐵液硫量要求嚴格,鑄件的工藝出品率低。七十年代國內(nèi)曾有應(yīng)用,現(xiàn)已不見于生產(chǎn)。 孕育,孕育是鑄鐵質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過十多年的努力,我國孕育劑基本實現(xiàn)了系列化和商品化。時下,國內(nèi)孕育劑主要是硅系和碳硅系。硅系孕育劑熔點低,適合于碳高碳低,硫高硫低的各種鐵液,應(yīng)用廣。特殊硅鐵的孕育作用強,用量少,引起鐵液化學成分的波動小,鑄鐵質(zhì)量穩(wěn)定。覆蓋面大的首推FeSi-Ba-Ca,它明顯增加共晶團數(shù),抑制灰鐵中的DE型石墨而促進A型石墨的形成,提高球化級別,Ba,尤其是BaCa共存時,抗衰退性好。FeSi-Sr是薄壁發(fā)動機零件適用的孕育劑,有很的防白口能力,而不明顯增加共晶團數(shù),因此可根除因縮松而招致滲漏的弊病。球鐵生產(chǎn)中,由于Ce的存在,Sr的孕育效果受到削弱。含Zr硅鐵有類似于含Ba硅鐵的作用,而表現(xiàn)得較弱。但Zr有除氣功能和微合金化作用,對鑄鐵的力學性能起穩(wěn)定作用。含Zr硅鐵的熔點高,故常Zr-Mn共存,以降低其熔點。高Ca的孕育劑,如CaSi,兼有脫硫脫氧和防白口及增加石墨核的作用,在二十世紀五六十年代多有使用,后來由于焦碳和鐵液質(zhì)量的改善,CaSi已很少單獨使用,偶見于與FeSi或FeSiRE復合使用。碳硅孕育劑中的碳(石墨使這種孕育劑有十分的防止白口能力。對由高溫鐵液生產(chǎn)邊角多壁厚較薄的灰鐵件時,較為適用。水壓薄壁件,有防滲漏要求時,亦可作為選項。球鐵生產(chǎn)中,碳硅孕育劑不應(yīng)使用。 出鐵槽大劑量孕育由各種形式的后孕育所替代是孕育方法發(fā)展的大趨勢。后孕育要講究孕育劑的粒度大小和粒度均勻性,特別是包口隨流孕育和澆注流噴射孕育時,粒度偏大,熔吸不良將在鑄件中產(chǎn)生硬點晶間夾雜物等缺陷。當采用孕育劑時,切忌孕育過量以防縮孔氣孔和石墨偏聚現(xiàn)象的發(fā)生。 型內(nèi)孕育有多種方法,目前大多采用的是將塊狀孕育劑放在直澆道底部進行過流孕育,這種方法抓住了孕育的形核峰機,理論上可獲得 的孕育效果。



除渣,除渣過程可在包中或感應(yīng)爐內(nèi)進行。將除渣劑(聚渣劑撒于液面即時形成一熔融層,起覆蓋和聚渣作用。除渣劑受熱膨化,在熔融層中產(chǎn)生許多小孔,起良好的保溫作用。 除渣劑分低中高三檔。由原礦經(jīng)簡單破碎過篩的產(chǎn)品屬于低檔,各省均產(chǎn)。現(xiàn)已不被鑄造廠看好。中檔除渣劑對原礦有所選擇,增加了水洗等工序,能滿足鑄件的基本要求,為多數(shù)工廠接受。進口的除渣劑,選優(yōu)質(zhì)礦源,加工工序有別于一般。該產(chǎn)品撒于液面即迅速散布,覆蓋整個液面,除渣能力超卓,用量少,不粘爐襯與澆包,用棍即可將熔融渣層整體挑起,清渣方便徹底,近三年來已開始受國內(nèi)業(yè)界的重視。 球化,球化處理仍以包內(nèi)沖入法為主。選用球化劑需視熔爐出鐵溫度,脫硫與否和球鐵類型等而定。一般而言,沖天爐鐵液選用Mg~9%,RE~%的球化劑,感應(yīng)爐鐵液選用低Mg(~%,低RE(~%球化劑,亦有的廠仍用MgRE球化劑。JB/T9-999標準,對Mg 和RE的成分范圍偏差規(guī)定為±%,有些廠標已縮小為±0%,對CaAl等亦有明確規(guī)定。球化劑質(zhì)量中,應(yīng)重視MgO含量成分的偏析程度以及粒度的集中度。凡是粒度不勻,粉末多,色澤發(fā)暗的球化劑不宜選用。 原則上,只要掌握好鐵液的化學成分和孕育環(huán)節(jié),采用上述球化劑即可生產(chǎn)鑄態(tài)球鐵。但亦有工廠采用鑄態(tài)球鐵用球化劑。一般,在鑄態(tài)鐵素體球化劑中含有Ba和Bi,在鑄態(tài)珠光體球化劑中含有Ba和Sb,但對于QT00-以上的重要曲軸類鑄件,不使用含Sb球化劑,此時應(yīng)通過調(diào)整CuMo等的含量來控制基體。必須指出,不管是否采用鑄態(tài)球化劑,孕育永遠是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。 重稀土含鎂球化劑用于厚壁球鐵件,為了防止球化衰退和石墨畸變,還應(yīng)當調(diào)低Si量,采取增加石墨球數(shù),細化石墨球徑的工藝手段。




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