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鑄態球墨鑄鐵QT450-10的熔煉過程控制

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文章附圖


鑄態球墨鑄鐵QT450-10的熔煉過程控制

1、生產條件及化學成分設計
鐵液采用沖天爐—感應電爐雙聯熔煉,其中沖天爐為3 t/h多排小風口熱風酸性爐,感應電爐為2 t中頻感應電爐。球化、孕育處理前,鐵液在感應電爐中進行進一步的脫硫處理,以獲得高溫、低氧化、低硫的原鐵液。
生產中對鑄態QT450-10的化學成分提出的要求為:3.4%~3.9% C,2.5%~3.0% Si,≤0.4% Mn,<0.050% P,<0.025% S,0.04%~0.10% Mg殘,0.015%~0.04% RE殘。

2 、熔煉過程控制要點
(1)準備和檢查工作時要使用的相關物品,如:FeSi75A115—B孕育劑、FeSiMg8RE5球化劑、增碳劑、鐵液攪拌工具等。
(2)新包或4 h未使用的鐵液包(0.5 t)使用前必須燙包,使用地上衡稱量空包和裝滿鐵液的包,計算一包鐵液的重量(用以計算合金加入量)。
(3)孕育劑、球化劑合金預熱溫度應大于150℃,上限越高越好,但最高不超過400℃,并且預熱時不能接觸明火;孕育劑粒度3~20 mm,球化劑粒度10~25 mm。
(4)計算孕育劑、球化劑的加入量,孕育劑含硅按75%計算,加入量按1.0%~1.4%計算,球化劑含硅按44%計算,加入量按1.5%~1.8%計算。
(5)放置合金,合金放在凹坑式包底的凹坑內,由下至上的放置順序為:球化劑一孕育劑一珍珠巖砂,并盡量塞實,如必要還應加壓一塊小于5 kg的生鐵或鋼板。其中孕育劑只能加入計算量的70%,剩余的在處理時加入。
(6)鐵液出爐前應制白口化試樣,送做光譜成分分析。確定C:3.7%~3.9%,Si:1.6%~1.8%。成分分析達不到要求,應再對鐵液進行調整,并觀察原鐵液澆注的三角試樣的斷面是否正常。
(7)調整鐵液的處理溫度為1480~1500℃。使用測溫儀測溫并記錄。
(8)球化和孕育處理
①鐵液倒人的落點應在包內無合金的一側,以避免球化劑過早反應:②鐵液倒人1/3~1/2時再從出鐵槽加入孕育劑計算量的20%;③鐵液加入預定值的約2/3時進行反應,反應基本完畢進行初次攪拌,然后加足鐵液進行攪拌,攪拌深度必須超過鐵液深度的一半。充分攪拌后,加入l kg除渣脫硫劑——食鹽,扒凈渣,在鐵液表面覆蓋孕育劑計算量的10%、粒度為20~25mm(或稻草灰)。鐵液處理時應使用電子吊鉤秤,確保當鐵液達到出鐵預定值時停止加入。
(9)鐵液爐前檢測
球化和孕育處理完成后,用鐵勺在離鐵液面深100mm左右處,取鐵液澆三角試樣,試樣冷至暗紅色后浸入水中激冷,用鐵錘擊打出斷口,進行斷口分析。①斷口呈銀灰色,尖端有1~3mm的白口,組織較細,中心有縮松,頂部和兩側有縮凹,試樣有大圓角,敲擊時有鋼聲,淬水后砸開有電石氣味,則表示球化良好;②若銀灰色斷口中央有分散狀小黑點,則表示球化不良;③斷口呈暗灰色或成黑麻斷面,則表示不球化;④若斷口是麻口或白色斷口,晶粒呈放射狀,則表示有球化而孕育不足。鐵液澆注時要隨時澆注三角試樣進行檢測,至少兩次(澆注進行到一半時和澆注結束時)。為了避免球化和孕育處理后鐵液停留時間過長,引起“返硫”現象,而造成球化衰退,鐵液應在處理完后20 min內完成澆注。對球化和孕育處理后不合格或已經球化衰退的鐵水應立即采取挽救措施。

3 、理化檢測結果
閥體產品要求其力學性能符合GBl348-2009標準。金相組織要求球化分級1~4級,球化率≥85%,石墨大小5~8級,滲碳體+磷共晶
4 、結論
(1)選擇合適的化學成分是生產鑄態鐵素體球墨鑄鐵所必須的。
(2)控制好原鐵液化學成分和球化溫度是保證球化、孕育處理成功的關鍵。
(3)采用包坑孕育、出鐵槽孕育、浮硅孕育的復合孕育工藝,能進一步提高孕育處理效果,細化墨球,增加石墨的數量,球化率和球化分級得到提高。
(4)盡量縮短球化、孕育處理到澆注結束的時間,以防止“返硫”,避免球化衰退。


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