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生产高强度灰铸铁的工艺措施
关键字:灰铸铁 发布时间:2018-10-03 文章来源:www.sxhhnmzy.com

近年来,很多单位研究并发展了适应具体生产条件和不同铸件要求(包括薄壁高强度灰铸铁件)的高强度灰铁的生产方法,哈德托普华亨(山西)耐磨铸业有限公司为您进行了总结,跟着小编一起来看看吧:

一、砂芯和砂型的刚性

砂型浇注后,由于铁液的静压力或凝固而引起的膨胀力,常导致型壁移动和砂芯溃散,这就会使铸件产生内部缩孔和表面缩陷。因此为使铸件尺寸稳定,要最大限度地使铸型紧实。为了节约造型材料,造芯时广泛采用了空心砂芯,它比实体芯轻,故热容量小,凝固速度慢,这会导致砂型扩张或砂芯溃散。此外,铁液可能通过芯头或砂芯上的裂纹而渗入其中空部分,这也会使铸件产生缺陷。为了提高空心砂芯的刚性,可用湿型砂或水玻璃砂充填;也可将壳芯作成两半,其内部设置加强筋,造芯后粘合可得到坚硬的砂芯。

二、正确选择浇注温度

1.浇注温度过低时可能形成的缺陷

(1)硫化锰气孔 

此种气孔位于铸件表皮以下且多在上面,常在加工后显露出来,气孔直径约2~6mm。有时孔中含有少量熔渣,金相研究表明,此缺陷是由MnS偏析与熔渣混合而成,原因是浇注温度低,同时铁液中含Mn和S量高。

为防止这种缺陷,用冲天炉化铁时可在多孔材料的浇包中用气流连续脱S,将S降至0.06%~0.08%。这样的含S量和适宜的含Mn量(0.5%~0.65%),可以显著改善铁液纯度,从而有效地防止这类缺陷。

(2)液体夹渣 

加工后铸件表皮之下会发现一个个单体的小孔,孔的直径一般为1~3mm。个别情况下只有1~2个小孔。金相研究表明,这些小孔与少量的液体夹渣一起出现,但该处未发现S的偏析。研究表明,这种缺陷与浇注温度有关,浇注温度高于1380℃时,铸件中未发现这种缺陷,故浇注温度应控制在1380—1420℃。值得一提的是改变浇注系统设计,未能消除此缺陷,故此种缺陷可以认为是由于浇注温度低以及铁液在微量还原气氛下浇注时形成的。

(3)砂芯气体引起的气孔 

气孔和多空性气孔常因砂芯排气不良而引起。因为造芯时砂芯多在芯盒中硬化,这就常使砂芯排气孔数量不够。为了形成排气孔,可在型芯硬化后补充钻孔。

试验表明,改善型芯通气系统,可使浇注温度有较大的调整余地。浇注温度过低最常见的原因是浇注前,铁液在敞口的浇包中长时间运输和停留而散热。用带有绝热材料的浇包盖,可以显著地减少热损失。 

2.浇注温度过高 

浇注温度过高会引起砂型涨大,特别是具有复杂砂芯的铸件,当浇注温度≥1420℃时废品增多,浇注温度为1460℃时废品达50%。在生产中,利用感应电炉熔炼能较好地控制铁液温度。

三、强化孕育铸铁 :

炉料中加入较多的废钢,采用优质铸造焦,以得到出炉温度大于1500℃和高碳当量的铁水,用高效孕育剂强化孕育从而得到高强度灰铸铁。过去生产孕育铸铁依靠加入较多废钢,降低碳量来提高强度,但这种方法工艺性能不好,白口倾向大,尤其是对薄壁铸件(最小壁厚3~10mm)。

近代高强度孕育铸铁不用这种方法,靠高效孕育剂来强化孕育,提高性能。一般的方法是:碳当量在3.9~4.1%左右,温度1480℃左右,要求铁水氧化少,采用Si-Ca、Cr-Si-Ca、Re-Ca-Ba、Si-Ca、Si-Fe复合、稀土复合等高效孕育剂,进行孕育处理。


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