德国球墨铸铁的熔炼和处理技术

时间:2016-10-13 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介: 1977年德国所产球铁的64%是由感应电炉熔炼的,15%由热风冲天炉、2.3%由冷风冲天炉熔炼,其余直接用高炉和其他熔炉的铁水处理。 德国球铁原铁水的出沪温度一般在1520℃以上。所以双联熔化法在球


球化处理的须往意原铁水中钦的含量,随着钛含量增加,实现完全球化所需的Mg含量也上升。当Ti大于0.05%时,将强烈地阻碍球状石墨形成,并减少石墨球数量。最有害的是钛会降低其他干扰元素的临界值,从而增大其危害性。但其不利影响可通过球化剂中含有的铈抵消。


四、孕育处理

德国通用的球铁孕育剂除普通FeSi外,FeSi-Zr和FeSi-Mn-Zr亦有广泛应用。常见的孕育剂的化学成分见表6


ZL80是一种应用广泛,孕育衰退慢的孕育剂,有不同的熔点可洪选择。ZIRCOGRAF熔解速度快,可用于各种孕育工艺。

球铁孕育剂的含铝量应小于1%,粒度不超过8mm。适宜的孕育处理温度为1400--1480℃ 从孕育处理到浇注完成的时间一般不超过}5分钟。多次孕育最适合于球铁的生产,为此单件小批生产的大中型铸件都采用浇口盆孕育,机器造型的小型铸件}}l采用型内孕育或随流孕育工艺。孕育块埋在浇口盆中或直浇道底

部,操作简便。一般浇包孕育时孕育量取0.4‘一0.5%,如果还要进行二次孕育,浇包孕育量最多0. 3% O浇口盆或型内孕育量为0.1-0.2%,如果孕育量太大,反而会造成“过孕育”缺陷,如石墨漂浮,缩孔缩松等。

五、铸态与热处理

GGG-35. 3和GGG-80这两种球铁对大型铸件投有应用意义,前者的性能必须经过铁素体化退火才能达到。其余牌号的球铁既可铸态,也可通过热处理方法生产

生产铸态球铁时,必须考虑铸件在型内的冷却速度,严格控制化学成分,避免铸件出现严重成分偏析。

生产铸态铁素体球铁,特别是须保证冲击功的高韧性球铁。必须使用含微量元素及锰低的特种生铁。GGG-40.3要求其铁素体晶粒细小而均匀,故对炉料及熔炼处理技术的要求严格;如果铸件壁厚相差大或基体中珠光体量超过10%。通常也要进行热处理。

调整铁素体和珠光体混合基体组织的球铁GGG-50的性能,比起GGG-40或GGG-70和GGG-80要复杂得多,因为化学成分及工艺参数的微小波动都会导致基体组织产生区别。要在大型铸件的不同壁厚得到相同数量的珠光体尤为困难。所以在设计要求许可的情况下,应尽量采用GGG-40或GGG-60代替GGG-50。

基体以珠光体为主的GGG-60---般用铸态方法生产。GGG-7D要求细片状珠光体基体,对厚壁铸件只有通过加入稳定珠光体元素,才能在铸态生成这种组织。用热处理方法生产GGG- 70以上牌号,同样受到铸件壁厚限制,为保证铸件性能,有时还需同时加入合金元素。

六、合金化

为了铸态生产球铁GGG-60到GGG-80,必须加入稳定珠光体的合金元素铜或锡或者采用较高的锰含量,实际生产中通常是加入铜。获得珠光体基体所必需的铜含量取决于铸件壁厚和原铁水的锰含量,锰量增加可以降低铜的加入量,却增大生成碳化物的倾向。铸件加入铜还可以减少壁厚敏感性的影响。

锡对生成珠光体的作用约比铜强10倍,锡锰结合生成碳化物的倾向比铜锰结合强烈。如超出实现全部珠光体组织所需的锡含量,球铁的抗拉强度反而下降,这是锡在晶界偏析所致。所以往往加入稳定珠光体作用较弱的镍来生产

铸态珠光体球铁,尤其在生产厚壁大型球铁.件时更是如此。在对铸件的耐热性有特殊要求时,才加入铝合金。

我在德国三家铸造厂所见到的球铁大都用铸态方法生产,只有个别铸件才进行消除内应力退火,其实际选择的化学成分(平均值)见表7 。 EB厂采用相同成分的原铁水,按不同牌号和铸件壁厚,直接将纯铜粒冲入铁水包,稳定而简便地生产多种铸态密烘球铁,其性能高于DIN标准类似牌号。



七、铁水质最检测及调整

德国铸造厂都配备了直读光谱仪,所用试样为在铜模中浇出的激冷片。一般厂只测定14-16种元素,大型铸造厂要测定25种元素,有时还检测氧含量。有的厂还同时采用燃烧法精确测定铁水的含碳量和含硫量,在60-150秒内即可得出分析结果,用以修正光谱分析数值。

热分析仪广泛用于炉前检测铁水质量,可以记录铁水冷却曲线和打印分析数据,测定含碳量比光谱仪情确,但含硅量的精度不如光谱仪。根据测出的铁水过冷度,可以判断铁水冶金质量的优劣。

出铁槽铁水温度一般采用辐射式高温计连续检测、自动显示和记录。感应电炉直接用诀速微型热电偶测温。

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