铸态球墨铸铁的生产[1]

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铸造

铸态球墨铸铁的生产

安徽省康达制动器有限公司（涡阳!""#!$）王金铎陈伟郑继飞张敏霞

【摘要】生产铸态铁素体球墨铸铁件，根据多年来的生产实践，我们总结了四句话：“较高碳当量为前

提，强化孕育为核心，铁液质量是基础，原材料合格是关键。”

铸态铁素体球墨铸铁是指未经热处理达到铁素体化的球墨铸铁。采用此种工艺，能减少热处理设备的投资，简化工艺，缩短生产周期，节约能耗，节省工时，减少热处理对环境的污染，避免热处理过程中铸件的氧化及变形，减少废品，提高铸件尺寸精度。通过十几年来的生产实践证明，由于严格的操作工艺，使球墨铸铁的综合性能大大提高。

（$）其他材料"废钢：采用碳素钢或铸钢，不应

混入合金钢，不得锈蚀。#回炉铁：尽量使用同牌号回炉铁，生产铁素体球墨铸铁的回炉铁不得混入合金球墨铸铁回炉铁。

#"化学成分的选择

（!）碳和硅选择含碳量应从保证球墨铸铁具有良好的力学性能和铸造性能两方面考虑。选择高碳量有助于获得健全铸件，对于铸态铁素体球墨铸铁件来说，!-一般控制在45(6745’6。碳高则析出的石墨球数目多，球径尺寸小，圆整度增加。提高含碳量可减少缩孔体积和缩松面积，使铸件致密。原铁液中!,8控制在!5%67!526，通过大剂量强化孕育，促使基体铁素体化，终!,8控制在%5(674536。铸态铁素体球墨铸铁碳当量控制在$5267$5’6。碳当量确定的原则是上限不出现石墨漂浮，下限不出现渗碳体，保证完全球化，在该范围内尽量提高碳当量，且采取高碳、低硅。（%）锰锰起合金化作用，由于含锰量增加，基体中珠光体数量增加，所以在铁素体球墨铸铁中，特别是铸态铁素体球墨铸铁!)*应控制在35%6735$6。只要锰含量低，适当放宽磷含量（!+9353’6），仍可生产铁素体球墨铸铁:;$33—!(及:;$(3—!3。

（4）磷、硫生产铸态铁素体球墨铸铁希望硫、磷越低越好。硫高易造成球化元素残留量少而导致球化不良，还易形成皮下气孔、夹渣等缺陷。原铁液应控制!,9353(6，处理后!,935346。磷在铸态铁素体球墨铸铁中的主要危害是在晶界形成磷共晶，使材料的伸长率下降，增加脆性。另外，磷还提高球墨铸铁的脆性转一、铸态球墨铸铁的生产

!"原材料的选择

生产铸态球墨铸铁用的原材料包括新生铁、回炉铁、废钢、焦炭、球化剂和孕育剂等。原材料质量的好坏是保证稳定生产的关键，其中最主要的是新生铁、焦炭、球化剂及孕育剂。

（!）生铁生产铸态铁素体球墨铸铁时，按"#!$!%—!&’(《球墨铸铁用生铁》的要求，生产铁素体基体球墨铸铁用生铁)*、+和,的含量应分别不高于二组、二级和二类。对易形成珠光体的元素（-.、-/、,*、,0）和影响生铁纯净度的干扰元素含量要尽量降低。

（%）焦炭冲天炉应选用高固定碳、低硫分、低灰分和低挥发分的焦炭，并且焦炭的强度要高，块度要大。采用铸造焦应符合"#’1%&—!&’’《铸造焦炭》!级的要求，采用冶金焦应符合"#!&&2—!&’3《冶金焦炭》!级的要求。

（4）球化剂、孕育剂含铁的球化剂、孕育剂适用于生产铸态铁素体球墨铸铁件，处理后的球墨铸铁件石墨球数增加，球形圆整，白口小，铸件伸长率高。

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变温度，因此!!应"#$#%&。

（’）球化元素镁和稀土铸铁中有一定数量的镁和稀土元素的残留量才能保证石墨成球。实践证明，低稀土含钡球化剂适用于生产铁素体球墨铸铁件，它具有球化能力强，使石墨球细小圆整，消除或减少白口倾向，抗衰退能力强，以及反应平稳等优点。对一定厚度的铸件，镁和稀土的残留量有一合适的值，见下表。

镁和稀土残留量与铸件壁厚的关系

铸件壁厚())/0残（&"*##$#*+#$#’"#$#.

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不得有残铁、残渣。

（.）球化剂放入堤坝内，上面加覆盖剂。一般覆盖硅铁的粒度应小于球化剂的粒度，然后用覆盖剂覆盖。若铁液含硫高时，可加入脱硫剂脱硫；若铁液温度低，严禁使用粉状球化剂；若铁液温度高，可覆盖一定厚度的覆盖剂，或盖上一层厚度为*+-#))的铁板。（*）冲入铁液铁液冲向球化剂的另一侧，不得直冲球化剂。当冲入包内铁液达.(*时，暂停冲入铁液，以防因球化反应剧烈而引起飞溅，造成球化剂的损失。球化处理沸腾时间不宜过早或过迟，一般情况在出铁达-(*时开始沸腾，时间.+*)89为宜。当反应平稳后再补加其余-(*铁液，这时进行孕育处理，处理完毕加集渣剂，搅拌后彻底扒渣，再覆盖保温剂即可进行浇注。（’）浇注时间不宜过长，最好在-1)89内浇完，如时间过长，易产生球化衰退及孕育衰退。

（1）在制定工艺和生产过程的控制中，不同类别的铸件在砂箱中停留的时间不同，时间的控制其实质是控制铸件出砂的温度。铸态铁素体球墨铸铁件要在共析转变温度以下开箱，薄壁件要延长在箱内的保温时间，使铸件缓冷，充分铁素体化。

（2）球化情况判断可用火苗观察法、炉前三角试块法、炉前快速金相法等。

表面结皮及火苗判断法：稀土镁球墨铸铁含镁量较低，又有稀土元素，铁液表面和纯镁球墨铸铁不一样，表面没有那么多氧化皮，火苗也没有那么多而有力。但是当补加-(*铁液时液面会逸出镁光及白黄色火苗，形如烛火。根据火苗数量、高度判断球化情况以及残留镁量，火苗越高、越有力，说明球化良好。尤其是在浇注时，从铁液流中可以看到黄色烛火，如高度达.1+1#))，即球化良好，火苗低于-1))，球化较差。从处理后的铁液表面看，如形成氧化膜，并有银白色滚动的亮点，即为球化良好。但氧化膜太厚，则表示铁液温度低。

三角试块法：铁液处理完毕后，用取样勺从铁液表面以下.##))处取出铁液，浇成试块且在冷至暗红色时方可水淬冷却。球化良好的试块，外廓圆角比灰铸铁大得多，外观清洁、光亮，很少有粘砂。通常立浇的三角试块两侧有缩陷，卧浇的顶面或两侧有缩陷。试块冷却敲断后，球化良好的试块，有银白色或银灰色瓷状断口，尖端白口清晰，中间有疏松。若断口是银白色，并

34残（&!"孕育处理

孕育处理的作用主要是消除球化元素造成的白口倾向，促使石墨析出，增加石墨球数，细化石墨球，提高石墨球分布的均匀性。目前国内各厂采用孕育剂及孕育方法的选择各有不同，有的采用一次孕育，也有的为了克服因孕育衰退导致的孕育效果随时间减弱而采用二次孕育（或叫瞬时孕育，也叫退后孕育），但不管采用何种孕育，应着重采用各种瞬时孕育的方法。目前我厂采用的孕育剂是硅钡孕育剂，孕育方法是采用小剂量瞬时孕育及大块浮硅孕育。

#"熔炼

用冲天炉熔化铁液生产铸态铁素体球墨铸铁件，必须严格做到以下几点：

（-）严格炉料管理，必须清楚并掌握新生铁、回炉铁、焦炭和废钢等主要原材料的化学成分，严格配料。（.）严格熔炼过程控制，确保原铁液化学成分稳定，碳当量54的波动值应控制在6#$-&以内，铁液出炉温度一般要求-’.#+-1##7，浇注温度不低于-*##7。

（*）根据铸件质量要求，尽可能熔炼出低硫、磷及低含气量的铁液，防止铁液氧化。

$"球化处理工艺

（-）铁液包底修成凹坑式或堤坝式，堤坝高度要合适，放入的球化剂和覆盖剂堆积高度与堤坝高度相等。铁液包必须烘干、烘透 …… 此处隐藏：2886字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……