球墨鑄鐵熔煉鑄鐵平板/平臺處理工藝及其注意事項
2018年03月20日
新聞詳情
鑄鐵的合金化處理可以追溯到20世紀三四十年代，鑄鐵平板合金化處理使得鑄鐵性能有了質的飛躍，同時也誕生了一些 殊用途的鑄鐵如耐磨、耐蝕和耐熱性能。采用孕育的方式來生產鑄鐵平板也是在這個時期內產生的，在20世紀40年代末，孕育后具有球形石墨的鑄鐵替代了通常的片狀石墨鑄鐵，我們稱這類鑄鐵為球墨鑄鐵。
如(ru)何選擇鑄(zhu)鐵平板球化劑
球(qiu)化劑(ji)和(he)孕育(yu)劑(ji)是(shi)球(qiu)化處理過程中重要(yao)的材料，除了質量(liang)穩(wen)定(ding)外，選擇合適的球(qiu)化劑(ji)還需要(yao)考慮以下(xia)幾種因素(su)。
球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理溫(wen)度：如(ru)果(guo)(guo)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)處理溫(wen)度>1480℃，球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反(fan)應會比較劇烈，進(jin)而造成較低(di)的(de)鎂吸收率(lv)。為了(le)使(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)反(fan)應平(ping)穩(wen)，則可選擇(ze)鈣含量相(xiang)對(dui)較高的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)。如(ru)果(guo)(guo)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)溫(wen)度<1480℃，則可以使(shi)用鈣含量相(xiang)對(dui)低(di)一點的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化(hua)劑(ji)。
處(chu)理(li)包(bao)(bao)尺寸：如果(guo)處(chu)理(li)包(bao)(bao)的(de)(de)高(gao)徑比為1:1，則由于鎂蒸汽的(de)(de)散失會導致(zhi)鎂吸收率的(de)(de)降低，建(jian)議(yi)使(shi)用鈣含量較高(gao)的(de)(de)球化劑。如果(guo)處(chu)理(li)包(bao)(bao)的(de)(de)高(gao)徑比為2:1，則球化反應會比較平穩，鎂蒸氣會擴散到鐵液中，鎂吸收率得到提高(gao)。
球化處理工藝(yi)：如果不使用(yong)蓋(gai)包(bao)法(fa)，那(nei)么球化反(fan)應產生的(de)煙霧 會(hui)進入(ru)到大氣(qi)中(zhong)，并且(qie)會(hui)產生刺眼的(de)白光。為了(le)使球化反(fan)應平穩，可(ke)以采用(yong)低鎂(mei)高(gao)鈣的(de)球化劑。如果使用(yong)蓋(gai)包(bao)法(fa)工藝(yi)，鐵(tie)液不會(hui)飛濺，并且(qie)產生的(de)煙霧較少，可(ke)使用(yong)高(gao)鎂(mei)低鈣的(de)球化劑，以減少加(jia)入(ru)量，降低球化成本。
處(chu)理(li)重(zhong)(zhong)量：如(ru)果(guo)處(chu)理(li)鐵液(ye)的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)量小(xiao)于(yu)500kg，那么可(ke)使用(yong)粒度(du)較小(xiao)的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，推薦使用(yong)粒度(du)12mm以下的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。如(ru)果(guo)處(chu)理(li)鐵液(ye)的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)量在500~1000kg，可(ke)使用(yong)粒度(du)較大的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，如(ru)粒度(du)為(wei)3~25mm的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。如(ru)果(guo)處(chu)理(li)鐵液(ye)的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)量大于(yu)1000kg，則可(ke)以使用(yong)4~32mm的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。
硅含量(liang)：如果鑄(zhu)造產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝出品(pin)(pin)率(lv)較(jiao)低(di)(di)或者廢品(pin)(pin)率(lv)較(jiao)高，想(xiang)通過多加回爐(lu)料和廢鋼的(de)(de)(de)(de)方(fang)式進(jin)行(xing)(xing)熔(rong)煉，而終鑄(zhu)件(jian)對鐵水(shui)的(de)(de)(de)(de)硅含量(liang)有嚴格要求。在孕(yun)育量(liang)沒法進(jin)一步(bu)降低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，可(ke)使(shi)用(yong)低(di)(di)硅球化(hua)劑進(jin)行(xing)(xing)處理(li)，這樣可(ke)使(shi)回爐(lu)料多加8~15，可(ke)降低(di)(di)鑄(zhu)造廠的(de)(de)(de)(de)生產費(fei)用(yong)。
鑄(zhu)鐵(tie)平板原(yuan)(yuan)鐵(tie)液硫含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)：如(ru)果原(yuan)(yuan)鐵(tie)液硫含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)(jiao)高(gao)，如(ru)果不(bu)進行脫(tuo)硫處理，則需(xu)要高(gao)鎂(mei)高(gao)稀土(tu)(tu)的球(qiu)化(hua)劑(ji)，并且加(jia)入(ru)量(liang)(liang)(liang)會(hui)較(jiao)(jiao)高(gao)，如(ru)果原(yuan)(yuan)鐵(tie)液的硫含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)(jiao)低(di)(di)，則可以使用低(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)稀土(tu)(tu)的球(qiu)化(hua)劑(ji)，且加(jia)入(ru)量(liang)(liang)(liang)會(hui)較(jiao)(jiao)低(di)(di)，低(di)(di)鎂(mei)低(di)(di)稀土(tu)(tu)的球(qiu)化(hua)劑(ji)成本(ben)也(ye)會(hui)比(bi)較(jiao)(jiao)便(bian)宜。
不(bu)同的球化方式
目前常用(yong)的球(qiu)化方式有以下幾種(zhong)：包(bao)(bao)內處理法(fa)(fa)(fa)(fa)（包(bao)(bao)括直沖法(fa)(fa)(fa)(fa)，三明治法(fa)(fa)(fa)(fa)和蓋包(bao)(bao)法(fa)(fa)(fa)(fa)）、型內球(qiu)化法(fa)(fa)(fa)(fa)、流淌法(fa)(fa)(fa)(fa)、純鎂處理工藝（包(bao)(bao)括轉包(bao)(bao)法(fa)(fa)(fa)(fa)和包(bao)(bao)芯線(xian)法(fa)(fa)(fa)(fa)）。現 這幾種(zhong)球(qiu)化方式的優(you)缺點簡單(dan)介紹以下。
包(bao)內(nei)處理法(fa)：這是(shi)常見的球化工(gong)藝，應用(yong)范圍廣，小到(dao)幾公斤的汽車(che)件(jian)，大到(dao)幾十噸的風電(dian)件(jian)都可(ke)以使用(yong)這種工(gong)藝。以蓋包(bao)法(fa)的鎂吸(xi)收(shou)率高，其次是(shi)三明治法(fa)。缺點是(shi)目前自動化程(cheng)度不高，國(guo)內(nei)已(yi)有一些設備廠在研發自動加料系(xi)統(tong)。
型內球(qiu)化法(fa)：現在使用這種工藝(yi)的(de)(de)鑄造廠不是很多，因(yin)為(wei)這種工藝(yi)的(de)(de)缺點比較明顯，球(qiu)化處(chu)理產生的(de)(de)渣子有時會進入型腔(qiang)，造成夾渣缺陷而產生廢品。另(ling)外，這種球(qiu)化工藝(yi)對鐵液(ye)溫度及鐵液(ye)流速要(yao)求(qiu)較高，否則會球(qiu)化不均勻。
流淌(tang)(tang)法(fa)：顧名(ming)思義，流淌(tang)(tang)法(fa)是(shi)(shi)鐵(tie)(tie)液流過裝有(you)球化(hua)劑的球化(hua)室(shi)而(er)進行(xing)球化(hua)，目前這種工(gong)藝用(yong)的并(bing)不是(shi)(shi)太多(duo)。優點(dian)是(shi)(shi)自動化(hua)程(cheng)度相對高一(yi)些(xie)；缺點(dian)是(shi)(shi)對鐵(tie)(tie)液溫(wen)度和鐵(tie)(tie)液流速要求較嚴(yan)。
純(chun)鎂球化(hua)工(gong)藝：有(you)時也叫高(gao)鎂球化(hua)工(gong)藝，目(mu)前(qian)主(zhu)要有(you)兩(liang)種(zhong)形式，轉包法和包芯線法。這種(zhong)方法的優(you)點(dian)是自動化(hua)程度(du)較高(gao)，也有(you)利于環保；缺點(dian)是鎂吸收率(lv)偏低，產生的煙霧和渣子較多(duo)。
生產球墨(mo)鑄(zhu)鐵(tie)平板的注(zhu)意事項
現在(zai)簡要總結一下生產球鐵的注意(yi)事項。
（1）原(yuan)鐵(tie)液(ye)的(de)(de)硫含量及其他(ta)微量元(yuan)素不要太(tai)高。如果原(yuan)鐵(tie)液(ye)硫含量和(he)其他(ta)微量元(yuan)素含量太(tai)高，則需要較多(duo)(duo)的(de)(de)球化劑加(jia)入量或者稀土含量較高的(de)(de)球化劑，這樣(yang)球化劑的(de)(de)成本 會(hui)增加(jia)，另(ling)外過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)球化劑會(hui)造成 多(duo)(duo)的(de)(de)渣(zha)子，不利于鑄(zhu)件質(zhi)量的(de)(de)穩定。稀土含量太(tai)多(duo)(duo)，則會(hui)在大斷面的(de)(de)鑄(zhu)件上(shang)易產生碎塊(kuai)狀石墨。
（2）球化(hua)處(chu)理的(de)穩(wen)定性。球化(hua)處(chu)理工序(xu)是球墨(mo)鑄鐵生產過程中的(de)關鍵工序(xu)，只有球化(hua)處(chu)理工序(xu)穩(wen)定了，鑄件(jian)的(de)質(zhi)量才能穩(wen)定。針對不同(tong)的(de)產品，不同(tong)的(de)原鐵液硫含量，該加入多少球化(hua)劑、孕(yun)育(yu)劑等，都要(yao)寫入作業指導書并且(qie)嚴格執行。
（3）避免較(jiao)長的等待時(shi)間(jian)。球化(hua)孕育(yu)處理后(hou)，應立即進行澆(jiao)注(zhu)。因為隨著(zhu)時(shi)間(jian)的延長，殘留鎂會燒損并且孕育(yu)效果會衰(shuai)退。
（4）避免(mian)過高的(de)殘(can)留鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)(liang)。較高的(de)殘(can)留鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)(liang)會zengda鑄件的(de)縮松(song)傾向，對于(yu)一般球墨(mo)鑄鐵，殘(can)留鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)(liang)（質量(liang)(liang)分數(shu)）應控制在(zai)(zai)0.035~0.045，對于(yu)高鎳球墨(mo)鑄鐵，殘(can)留鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)(liang)應控制在(zai)(zai)0.06~0.07。
（5）對要求(qiu)較高的(de)鑄件(jian)使用較好的(de)孕(yun)育(yu)劑。對要求(qiu)較高的(de)風(feng)電(dian)件(jian)、高鐵件(jian)等，則(ze)應選(xuan)擇(ze)孕(yun)育(yu)效果較強的(de)隨流孕(yun)育(yu)劑（如具有(you)zhuanli的(de)Ultraseed/Ce）。其 點是能(neng) 增(zeng)加(jia)石(shi)墨(mo)(mo)球(qiu)數(shu)，且石(shi)墨(mo)(mo)球(qiu)形圓整。
