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球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中,在連續(xù)生產(chǎn)時,剛出完前一爐鐵后,包很熱,過早加入會使其粘結(jié)在包底而削弱球化和孕育效果。為了延遲球化反應(yīng)時間,增強(qiáng)球化和孕育效果,要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多,一般多采用操作簡便的沖入法處理球鐵。球化效果爐前檢驗,爐前檢驗孕育、球化效果好壞,一般采用三角試樣。澆注三角試樣,冷至暗紅色,淬水冷卻,砸斷后觀察斷口。斷口銀白色, 白口,中心有疏松,兩側(cè)凹縮,同時砸斷時有電石氣味,敲擊聲和鋼相似,則球化良好,否則球化不良。球鐵原鐵液應(yīng)高碳、低硅、低硫、低磷。控制好硫的含量,是生產(chǎn)球鐵的一個重要條件。在鑄鐵中,碳能以化合態(tài)的滲碳體和游離狀態(tài)的石墨兩種形式存在,游離狀態(tài)的石墨容易形成片狀結(jié)構(gòu)。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格,基面中的原子間距142nm,原子間結(jié)合力較強(qiáng);而兩基面間的面間距340nm,因基面間距較大,原子間結(jié)合力較弱,故結(jié)晶時易形成片狀結(jié)構(gòu),且強(qiáng)度、塑性和韌性極低,接近于零,硬度僅為3HBS。另外,在碳原子的四個價電子中,只有一個價電子參加到電子氣中去,這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導(dǎo)電性)的原因。 鑄鐵型材具有組織均勻致密;耐壓氣密性好;減磨性能強(qiáng);表面質(zhì)量光潔;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均勻;抗拉伸強(qiáng)度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機(jī)械性能優(yōu)越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結(jié)合以及優(yōu)良的抗疲勞性能。 空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置,在相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)替代砂型鑄件,這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔,截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置,其基本結(jié)構(gòu)包括保溫爐、設(shè)置于爐口處的外結(jié)晶器、牽引設(shè)備組成,其特征在于在保溫爐內(nèi)與外結(jié)晶器對應(yīng)位置設(shè)置內(nèi)結(jié)晶器。所述的內(nèi)結(jié)晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術(shù)方案,與砂型鑄造相比,表現(xiàn)在機(jī)械性能提高,切削性能提高,表面光潔,加工余量小,可直接加工成閥體、齒輪泵外殼,液壓導(dǎo)向套等,比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產(chǎn),基本有三種方式,種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產(chǎn)裝置,該裝置因生產(chǎn)的型材致密性差已被淘汰;第二種采用水平連鑄加內(nèi)結(jié)晶器的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)空心鑄鐵型材, 前面我們已討論過化合態(tài)的滲碳體,它若加熱到高溫,便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態(tài)的滲碳體只是一種亞穩(wěn)定相,而游離態(tài)的石墨則是一種穩(wěn)定相。一般,在鐵碳合金的結(jié)晶過程中,因為滲碳體的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出滲碳體時所需的原子擴(kuò)散量較小,滲碳體的晶核易形成,所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。球化和孕育處理。球化劑加入量應(yīng)根據(jù)鐵液成分、鑄件壁厚、球化劑成分和球化處理過程的吸收率等因素分析比較確定。一般為1.6%~2.0%,若球化劑放置時間較長,則應(yīng)適量多加。球化反應(yīng)控制的關(guān)鍵是鎂的吸收率,溫度高,反應(yīng)激烈,時間短,鎂燒損多,球化效果差;溫度低,反應(yīng)平穩(wěn),時間長,鎂吸收率高,球化效果好。因此,一般在保證足夠澆注溫度的前提下,宜盡可能降低球化處理溫度,控制在1420~1450℃。球化劑要砸成小塊,粒度一般在5~25mm,加在包底,再在上面加硅鐵和鐵屑。 孕育處理是球墨鑄鐵生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié),它不僅促進(jìn)石墨化,防止自由滲碳體和白口出現(xiàn),而且有助于球化,并使石墨變得更細(xì)小,更圓整,分布均勻,從而提高球墨鑄鐵的力學(xué)性能。
為了節(jié)約成本,多用廢鋼,在兩個月內(nèi)試制合成高牌號灰鑄鐵,廢鋼用量一度達(dá)60%,有一段時間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑,初質(zhì)量不錯,但一段時間后發(fā)現(xiàn)鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑,并且持續(xù)不斷越來越嚴(yán)重。此缺陷成因:初步判斷是鐵水中MnS的含量過高而引起的鑄件顯縮孔、縮松,MnS富集形成白色硬斑。 在鑄鐵中,碳能以化合態(tài)的滲碳體和游離狀態(tài)的石墨兩種形式存在,游離狀態(tài)的石墨容易形成片狀結(jié)構(gòu)。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格,基面中的原子間距142nm,原子間結(jié)合力較強(qiáng);而兩基面間的面間距340nm,因基面間距較大,原子間結(jié)合力較弱,故結(jié)晶時易形成片狀結(jié)構(gòu),且強(qiáng)度、塑性和韌性極低,接近于零,硬度僅為3HBS。另外,在碳原子的四個價電子中,只有一個價電子參加到電子氣中去,這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導(dǎo)電性)的原因。 鑄鐵型材具有組織均勻致密;耐壓氣密性好;減磨性能強(qiáng);表面質(zhì)量光潔;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均勻;抗拉伸強(qiáng)度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機(jī)械性能優(yōu)越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結(jié)合以及優(yōu)良的抗疲勞性能。空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置,在相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)替代砂型鑄件,這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔,截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置,其基本結(jié)構(gòu)包括保溫爐、設(shè)置于爐口處的外結(jié)晶器、牽引設(shè)備組成,其特征在于在保溫爐內(nèi)與外結(jié)晶器對應(yīng)位置設(shè)置內(nèi)結(jié)晶器。所述的內(nèi)結(jié)晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術(shù)方案,與砂型鑄造相比,表現(xiàn)在機(jī)械性能提高,切削性能提高,表面光潔,加工余量小,可直接加工成閥體、齒輪泵外殼,液壓導(dǎo)向套等,比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產(chǎn),基本有三種方式,種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產(chǎn)裝置,該裝置因生產(chǎn)的型材致密性差已被淘汰;第二種采用水平連鑄加內(nèi)結(jié)晶器的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)空心鑄鐵型材, 前面我們已討論過化合態(tài)的滲碳體,它若加熱到高溫,便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態(tài)的滲碳體只是一種亞穩(wěn)定相,而游離態(tài)的石墨則是一種穩(wěn)定相。一般,在鐵碳合金的結(jié)晶過程中,因為滲碳體的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出滲碳體時所需的原子擴(kuò)散量較小,滲碳體的晶核易形成,所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。 這是由于高牌號灰鐵HT300成分要求Mn含量較高(1%左右),加之廢鋼自身錳也高(船板中的16錳鋼含Mn在1.6%),而廢鋼中的S以及回爐鐵(包括鐵屑)中的S和錳反應(yīng)產(chǎn)生的MnS在爐料中的積累達(dá)到一定程度,就會產(chǎn)生過量,從而產(chǎn)生上述缺陷。為了減少鐵水中的MnS含量,一般用加入一定量的優(yōu)質(zhì)新生鐵(低S低Mn)來調(diào)整,另外提高孕育效果,可使MnS細(xì)化,減弱其不良影響。廢鋼加入量過大時,由于廢鋼熔點在1530度左右,而生鐵和回爐料的熔點只是1230度左右,多用廢鋼增加了電耗,加大了鐵水的過冷傾向,還吸附大量的氮氣,一般來說合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵,而比較適用于球鐵。
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