感应电炉熔炼灰铸铁_球铁_时要注意的问题

! "" ! # $ %&&&现代铸铁 收稿日期：%&&& 年 ’ 月 (( 日 作者简介：章舟，男，汉族，工程师，毕业于东南大学 )原南京工 学院 *，目前从事铸造新技术的应用推广工作。 文章编号：(&&+ ! ,+#" )%&&& *&# ! &&"" ! &% 感应电炉熔炼灰铸铁 )球铁 *时要注意的问 章 舟 (，罗有根 %，黄永浩 + ) (- 杭州学林科技开发服务部铸造研究室，浙江 杭州 +(&&(%； %- 浙江龙游横山钢球厂；+- 杭州化工机械厂铸造分厂 * 中图分类号：./%"&0 % 文献标识码：1 !"#$ %&"’($#) *" +$ %,-. /**$0*-"0 1-*2 3)-04 50.67*-"0 86&0,7$ *" 9$(* :&,; < =".6(,& 5&"0 2345/ 2678(9 :;< =78 ! >?@%9 3<45/ =7@> ! 6A7+ ) (0 B78@CD :?E?AFG6 HAI7FAJ7FD 7K 3A@>L678 M8?NO@> P?GO?@G? ! .?G6@7N7>D Q?R?N7ST?@J P?FROG? Q?SAFJT?@J9 3A@>L678 +(&&(%9 U6O@AV %0 3?@>E6A@ PJ??N1ANNW7FXE9 H7@>D89 26?YOA@>ZF7R0 V +0 B78@CFD 7K 3A@>L678 U6?TOGAN[AG6O@?FDW7FXE * 利用废钢、废铁 )灰铸铁、球铁 *、钢铁切屑、 回炉铁、新生铁为原料，以感应电炉来熔炼灰铸 铁 )球铁 *，其铁液与冲天炉熔炼铁液相比过热温 度高，熔化保温时间长，极易引起脱碳。同样化学 成分，同样铸型浇成的铸件，比冲天炉熔炼的强 度、硬度高；激冷白口倾向大；石墨长度较短，且 易于产生 Q、\型石墨；铁液的流动性较差，收缩 增大，易引起各种铸造缺陷 )气孔、冷隔、缩陷、蜂 窝状气孔缩松等 *。当配用废钢量大于 "&]时， 铁液的熔化保温时间增加，上述现象更加严重。 究其原因，有几种解释：5说 )附 ;说 *，感应炉与 冲天炉熔化铁液中 5含量不同；核 !共晶团说， 结晶核心在长期过热和保温中消失，从而使共晶 团数量减少，激冷深度增加，收缩加剧。 利用便宜的废钢为原料，要满足灰铸铁 )球 铁 * 牌号的含碳量，在熔炼过程中必须加碳质增 碳剂 )或废电极棒 *增碳，使其含碳量达到牌号要 求 )含碳量上限或略微超过 *。经过增碳之后的灰 铸铁铁液中存在大量弥散分布的非均质结晶核 心，降低了铁液的过冷度，促使生成以 4型石墨 为主的石墨组织；同时，因生铁配量的减少，其不 良的遗传作用减少，因此使 4型石墨片分枝不 易长大，使石墨短小且均匀。废钢的配量增多 )不 同废钢其含 5量也不一样 *，使 5的含量增加，5 通过改变铸铁中石墨结构而阻止铁素体形成，并 促进珠光体的形成，而 5化合物作为石墨结晶核 心，为石墨创造形核成长条件，灰铸铁中含较高 5， 不仅可以稳定珠光体，而且石墨端部也比较秃。 用感应电炉熔炼灰铸铁 )球铁 *，在保证灰铸 铁 )球铁 *牌号的化学成分要求前提下，还要牢牢 掌握其石墨的数量、大小、分布、形状及基体组织 特性，因此要注意： ) ( *用感应电炉熔炼球墨铸铁、灰铸铁，因为 可利用大量价廉的废钢 )废钢切屑 *时，尽量缩短 熔化时间，加快熔化速度，高温保温时间要短，切 忌以熔化铸钢的工艺来熔化铸铁，在 (+&&^左 右要加覆盖层保温。 ) % *废钢、钢铁切削、回炉料等尽量要用滚筒 除去锈蚀、杂质；要注意废钢、回炉料、回收机件 的成分、特殊元素；如果加废钢量大于 "&]，可 以配入含有 .O、4N、1等与 5化合亲和力较大的 回炉料，以便扼制 5量的增加。配料时最好加入 部分新生铁 )或球墨铸铁回炉废铸件 *，可以在加 料时一起加入；也可以熔化后，扒渣前加入。 ) + *废钢量增加，必须加增碳剂 )碳质增碳剂 或废电极棒块，但含 5量要低 *，根据熔炼铸件的 牌号要求，达到其碳当量，增碳剂可以在装料时 加入；也可以在铁液 (#&& _ (#+&^时加入，其碳 当量要比冲天炉熔炼的高 &- %] _ &- #]。 ) # *用废钢、废铁、回炉铁、钢铁切屑熔化铁 液，对 U、PO、[@、Z、P的影响，一般感应炉熔炼无 增硫过程，其含 P量比较低，接近钢液的含硫量 时，将导致孕育困难，使用 ‘"B?PO对铁液孕育作 用不甚显著；改用含少量 [>和 :\的孕育剂或 铸造技术与经验交流——— 感应电炉熔炼灰铸铁 )球铁 *时要注意的问题 ! " #$$$现代铸铁 % &’ % 文章编号：($$) % *)!& +#$$$ ,$! % $$&’ % $! 高铬抗磨铸铁韧性的提高 苏应龙，张学昆 +北京工业大学，北京 ($$$## , 摘要：论述了提高高铬铸铁使用性能的途径，提出了提高韧性的新工艺，企业应用后，取得良好效益。 关键词：高铬白口铸铁；韧性；新工艺 中图分类号：-.#&(/ # 文献标识码：0 !"#$%&’(( )*+,"-’*’&. "/ 01$% 2 3%,"*1#* 4&.1 25’6, 36(. ),"& 12 3456 % 7856 ，9:;<. =>? % @>A5 +0?4B456 -?CD58786E 254F?GH4IEJ 0?4B456 ($$$##J KD45A , 447(.,68.：-D? L?ID8M I8 4LNG8F? ANN74CAI485 NG8N?GI4?H OAH M?HCG4P?M/ ; 5?O NG8C?HH I8 45CG?AH? I8>6D5?HH OAH NG8N8H?MJ A5M ?QC?77?5I G?H>7I DAH P??5 8PIA45?M 45 ID? NGACI4C?/ 9’: ;",<(：D46D % CDG8L4>L OD4I? 4G85R I8>6D5?HHR 5?O NG8C?HH 收稿日期：#$$$ 年 * 月 )$ 日 作者简介：苏应龙，男，(S)T 年生，(S’$ 年毕业于大连理工大 学机械系，现任北京工业大学材料学院教授，研究方向：高韧 性球铁、蠕铁和抗磨铸铁韧性化等。 在铁液中加入高硫生铁，熔化后可提高其含 1 量，从而改善其孕育性能。 + & , 由于各厂的废钢、废钢铁切屑、回炉铸 件，各种原材料不一样，感应电炉又有酸性炉衬 + 14U# ,、碱性炉衬 +V6U或 ;7#U) ,的不同；尽管牌 号化学成分要求是的，在熔炼灰铸铁 +球铁 , 时，根据本厂的实际出发，以不同熔炼工艺，综合 K、14、V5、W、1的影响，然后，浇注前用 X?14或 X?14KA孕育处理和稀土镁球化剂球化处理。 铸造技术与经验交流——— 高铬抗磨铸铁韧性提高 布氏硬度 = 前言 高铬白口铸铁是当今最好的抗磨材料之一， 在采矿、发电、建材等工业中得到广泛应用。与非 合金及低合金白口铸铁相比，它含有硬度更高的 VTK)型碳化物，且呈板条状孤立的分布，被塑性 基体所包围，所以脆性相对小，并且退火后还能 进行切削加工和车制螺纹，这就为其应用创造了 条件。但它仍是白口铸铁，和其他金属材料相比 韧性还是太低，生产过程中易产生裂纹而报废。 本文将指出高铬铸铁生产中应注意的问题，并介 绍提高其韧性的新工艺、新技术，以供参考。 > 高铬铸铁的显微组织 一般高铬铸铁显微组织含有不超过 !$Y的 高硬度的 VTK)碳化物，以保证其抗磨性，而基体 所占体积要不小于 ’$Y。若增加含碳量，则碳化 物体积含量增加，抗磨性提高，同时脆性增大。尤 其是碳当量超过 !Z )Y时，显微组织中会出现初 生碳化物，韧性和其它力学性能皆要大幅度降 低。高铬铸铁共晶含碳量随铬、硅含量变化而变 化，并可由下式求出： K 共晶 [ !Z )Y % $Z )(14 % $Z $&KG 高铬铸铁基体的抗磨性见表 (。 从表中可以看出，基体越软越不抗磨，实践 表明，只要基体中出现 ($Y的珠光体，就会使抗 磨性能大大降低。 珠光体 奥氏体 马氏体 凿削磨损时的磨损比6 +鄂式破碎试验 , $Z !( $Z $S $Z $! 橡胶轮磨损试验 时的失重量 + 6 , $Z (! $Z $* $Z $! !$* &’! *!$ 表 ( KG(&V8) 型高铬铸铁基体组织对抗磨性的影响 \ ( ] -AP/ ( ^__?CI 8_ LAIG4Q HIG>CI>G? 8_ KG(&V8) % IEN? D46D % CDG8L4>L CAHI 4G85 85 A5I4 % O?AG NG8N?GI4?H 6磨损比 [ 试样重量损失 标准试样的重量损失