通過合理選用化學(xué)成分,以及采用重生稀土球化劑,選用含Ba、Bi孕育劑多次孕育處理工藝,生產(chǎn)出了合格的QT400-15大型鼓風(fēng)機(jī)球鐵鑄件。
一、    化學(xué)成分的選擇與控制
1.碳 C高能促進(jìn)石墨化、改善球化、提高石墨球數(shù),減小自口傾向;提高鐵水的流動性,減少鑄件的縮松缺陷,但是過高的碳在厚大斷面鑄件中極易產(chǎn)生石墨漂浮,因此有必要控制C在3.45-3.85%。
2.硅 Si是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化元素,Si易于形成鐵素體、同時可減少滲碳體產(chǎn)生德爾元素,同時高Si可以保證延伸率,并且能夠固溶強(qiáng)化鐵素體,這也是目前”第二代”球鐵的研制方向。為此Si可以控制在2.3-3.0%。
3.錳 Mn降低奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變溫度,促進(jìn)珠光體形成,但容易在共晶團(tuán)邊界上產(chǎn)生偏析形成晶界碳化物而使基體組織脆化,不利于提高球鐵的韌性。選擇低Mn生鐵,保證鐵液的含Mn在0.4%以下。
4.磷 P屬于有害元素,控制其含量,越低越好。
5.硫 S屬于有害元素,但研究表明球鐵原鐵水S不易過低。為保證球化的良好,控制原鐵水S量為0.015%-0.025%。
6.鋇 Ba的硫化物生成自由能比MnS的低,更應(yīng)成為石墨形核的有效核心,況且Ba具有很強(qiáng)的脫氧膠硫的能力,因而微量Ba能提高石墨數(shù)量。含Ba孕育劑能減小白口傾向,提高鑄件的延伸率。
7.鉍 Bi能促進(jìn)石墨的成核,并使石墨球細(xì)化。在厚大斷面球鐵中加入少量的Bi可以防止和減少異形石墨的形成。微量的Bi能促進(jìn)鐵素體的形成,有利于延伸率的提高。

二、熔煉設(shè)備及生產(chǎn)工藝

1.熔煉設(shè)備應(yīng)達(dá)20T/h的中頻感應(yīng)電爐兩臺,應(yīng)達(dá)35T保溫爐一臺,40T鐵水包兩個,50T鐵水包一個,兩包澆注,現(xiàn)場同時球化,一次性處理鐵水77噸。鐵水出爐溫度1480-1520℃,澆注溫度控制在1320-1360℃。生鐵選用低雜質(zhì)球生鐵,廢鋼選用低錳的沖壓邊角料,增碳劑在爐內(nèi)隨廢鋼前期加入,采用硅鐵調(diào)整爐內(nèi)原硅量。

2.球化劑的加入量主要與原鐵水的含硫量及溫度有關(guān)。球化劑的加入量隨原鐵水含硫量、溫度的增加而增加。實(shí)際生產(chǎn)大型球鐵為了獲得合適的球化溫度,采用倒包沖入法球化,減少球化處理過程Mg的氧化和燒損,球化劑的加入量為1.2%-1.5%,并選用抗衰退能力強(qiáng)的重稀土球化劑,其化學(xué)成分如下表

重稀土球化劑的化學(xué)成分(%)

NJ-ZN208型電腦多元素分析儀析是一臺可檢測鋼鐵中所常規(guī)元素C、S、Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、Al、W、V、Nb、 Fe、ΣRe、Mg、Co、Sb等的化學(xué)成分分析儀器。檢測內(nèi)存龐大,標(biāo)準(zhǔn)配置即具備158個元素通道空間,能有效的控制球鐵、鋼鐵中化學(xué)成分的含量。

　　　　　　　　　　　　　　　南京諾金高速分析儀器廠

　　　　　　　　　　　　　　　2017年10月27日