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鑄鐵砝碼鑄造對(duì)于中頻電爐技術(shù)應(yīng)用
時(shí)間:2019/8/21 11:13:08 點(diǎn)擊次數(shù):8612

鑄鐵砝碼鑄造對(duì)于中頻電爐技術(shù)應(yīng)用

氮、氫、氧是存在于鑄鐵砝碼中并對(duì)鑄鐵砝碼組織和性能產(chǎn)生重要影響的氣體元素。鑄鐵砝碼中的氮主要來(lái)源于熔煉過(guò)程,感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵砝碼,含氣量*是沖天爐鑄鐵砝碼含氣量的65%-75%。氮對(duì)灰鐵的*拉強(qiáng)度有重大影響,*此就足以說(shuō)明中頻爐與沖天爐分別用同*爐料生產(chǎn)灰鑄鐵砝碼件,力學(xué)性能有明顯差別。其原因在上述已講過(guò)的電爐鐵水內(nèi)結(jié)晶合心少,鐵水白口傾向大之外,還應(yīng)考慮氮對(duì)機(jī)體的強(qiáng)化作用。

鑄鐵砝碼成分在:W(C):3.12%,W(Si):1.35%,W(Mn):0.71%,W(S):0.09%,W(P):0.13%的鐵液中隨氮含量的增加,鑄鐵砝碼強(qiáng)度也逐步增加。

灰鑄鐵砝碼氮含量*般在80-180PPm之間,含氮量大于110PPm鑄件就容易出現(xiàn)氮?dú)饪?,?dāng)含氮量大于140PPm時(shí)更甚。鑄鐵砝碼中如果同時(shí)含氫量增加,降低生成裂隙狀氣孔的氮含量。碳含量增加,鑄鐵砝碼氮?dú)饪讜?huì)減少。

對(duì)于普通灰鑄鐵砝碼,氮使石墨片長(zhǎng)度縮短,彎曲程度增加,端部鈍化,長(zhǎng)寬比減小。氮對(duì)灰鐵基體組織的影響:氮使初生奧氏體*次軸變短,二次臂間距減小,凝固時(shí)過(guò)冷度增大,使共晶團(tuán)細(xì)小。

鑄鐵砝碼鑄造對(duì)于中頻電爐技術(shù)應(yīng)用

鑄鐵砝碼凝固過(guò)程中,石墨表面吸附的氮原子固溶于石墨,使石墨生長(zhǎng)時(shí)晶格產(chǎn)生畸變,晶體缺陷增多,導(dǎo)致石墨片產(chǎn)生彎曲和分枝傾向增大。當(dāng)鐵液中氮含量*,鑄件冷卻時(shí)鐵素體就會(huì)被氮過(guò)飽和,室溫下隨著時(shí)間的延長(zhǎng),氮逐漸以Fe4N的形式析出,鑄件的強(qiáng)度和硬度上升,但塑性和韌性下降[4]。鑄鐵砝碼中溶解氮量*,石墨化程度就低。氮促進(jìn)鑄鐵砝碼生成珠光體,抑制基體中的鐵素體。

總之,適量氮在灰鑄鐵砝碼中穩(wěn)定并細(xì)化珠光體,可作為間隙原子固溶于鐵素體和滲碳體中,使其產(chǎn)生晶恪畸變,基體組織強(qiáng)化,強(qiáng)度性能提*。

鈦在灰鑄鐵砝碼中的作用

對(duì)于要求珠光體量大于95%的灰鑄鐵砝碼,鈦無(wú)疑是有害元素,因?yàn)殁伵c氮化合明顯消耗鑄鐵砝碼中強(qiáng)化基體的氮,從而降低灰鑄鐵砝碼強(qiáng)度和硬度。zui近在某鑄造工廠,熔煉合成鑄鐵砝碼,廢鋼加入60%,生鐵加入10%,余為同牌號(hào)回爐料,發(fā)現(xiàn)HT300使用硅鋯*劑,強(qiáng)度降低的現(xiàn)象更明顯。元素周期表上鈦與鋯同屬過(guò)度元素ⅣB族,與氮的親和力更強(qiáng)。

鈦與氮的化合物TiN是面心立方晶格的離子晶體,在鐵水中與結(jié)構(gòu)近似的TiC互溶,形成Ti(C,N)。氮化鈦夾雜物只在鐵液接近凝固時(shí)形成,硬度大,尺寸較其他非金屬夾雜物小,不易被泡沫陶瓷過(guò)濾器濾除,是重要結(jié)構(gòu)灰鑄鐵砝碼件的疲勞源,對(duì)材料韌性、疲勞性能及持久性能有負(fù)面影響。TiN雖然是石墨形核基質(zhì),但在鐵液中的需求是有限的。

鑄鐵砝碼中含少量的鈦,鈦是石墨化元素,能減少白口傾向,細(xì)化石墨。當(dāng)鐵液中含鈦量*時(shí),鈦氮結(jié)合使得灰鑄鐵砝碼基體鐵素體量增加,降低鑄件的強(qiáng)度和硬度。我們?cè)陔姞tHT300熔煉中,發(fā)現(xiàn)*后三角試片,鈦含量0.05%以上的斷口顏色比鈦含量低的斷口發(fā)黑,是否與鑄鐵砝碼鐵素體量增*有關(guān)聯(lián)?鑄鐵砝碼中很難去除鈦,采用低鈦生鐵是*途徑。

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