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用废钢生产铸件需要注意的事项!

合成铸铁是指炉料不使用生铁,主要由废钢、回炉料、铁屑构成,熔炼中加入增碳剂使铁液获得所需的碳,并通过合理利用中频感应电炉的温度特性及电磁搅拌作用获得高质量铁液。在浇注时通过强化孕育获得高质量铸铁产品的一种工艺方法。 

做合成铸铁的关键点主要有:

1. 优质的原材料。包括废钢、增碳剂,孕育剂、球化剂等。废钢优选低碳,低硫,低磷无杂质元素的碳素废钢。现在的碳素钢都是铝镇静钢,残留的铝在铸铁中可能引起铸件气孔等缺陷,这点是必须要关注的。增碳剂优选经高温石墨化处理后煅烧石油焦。现在做增碳剂的厂家遍地都是,质量参差不齐,这点也是需要关注的。按照碳的存在形式,增碳剂可分为晶型石墨增碳剂及非晶型石墨增碳剂。晶型石墨增碳剂经过高温石墨化处理,其C原子从原来的无序排列变成片状有序排列,可以成为很好的石墨形核核心。锈蚀、潮湿严重炉料会带入大量的氧、氢,消耗增碳剂中的碳,应尽量避免使用。合成铸铁消除了生铁等原材料遗传性的不良影响,熔炼过程稳定,成分均匀,组织稳定。合成铸铁可消耗回炉料,切屑等原材料,可有效降低生产成本。

2. 孕育剂的选择。电炉铁水的特性与冲天炉铁水有很大的区别,其过冷度高,晶核核心较少,必须要做好孕育处理。这点是至关重要的。按照现在的孕育理论,做好随流孕育,又称即时孕育。孕育剂不建议使用普通75硅铁(应该明确一点,普通75硅铁没有孕育作用,真正起作用的是其中的杂质元素。多么辛辣的讽刺!),应该选择含有钡、钙、锶等微量元素的长效孕育剂。现在市场上的孕育剂多达上千种,需要选择适合自己使用的产品及孕育工艺。

3. 碳化硅预处理。碳化硅预处理也是最近几年炒得很火的一种工艺,但由于国内市场碳化硅质量良莠不齐,固有观念未及时转变,操作工艺及细节未到位,致使碳化硅在使用中出现各种问题,影响了其推广。要仔细摸索适合自身使用的品牌工艺。

4. 高温过热静置处理。高温过热的好处是提高了均匀性,有利于渣气上浮,铁液质量大幅改善。

5. 合理的加料顺序及配电制度。中频感应电炉的温度可控性和电磁搅拌作用,为合成铸铁的生产提供了良好的条件。合理的配电制度及加料顺序可以最大程度上降低吨均能耗。

合成铸铁的力学性能较优,加工性能也好,值得仔细研究。

1.合成铸铁中氮元素的来源:有人认为是废钢中带入,也有人认为是废钢在熔炼过程中,空气中的氮在高温作用下电离进入铁液中,其实更主要的来源是树脂中的氮通过铸件回炉料的方式带入。铁液中含氮<100ppm,可稳定珠光体,使片状石墨变短变粗,端部钝化;超过100ppm则促进碳化物的形成,若含氮量>140ppm,可能会出现白口及裂隙状氮气孔。

2. 高温过热的必要性及实际操作性。随着原材料成本的日趋上涨,有一种观点认为普通灰铸铁不需要进行过热处理。过热温度提高,电量消耗也随之上升。在能满足性能要求的前提下,是不需要进行过热处理的。当然只是针对性能要求不高灰铸铁,合金铸铁及球铁还是需要进行过热处理的。

3. 切屑的使用。目前可查到的论文都不支持使用切屑,或大量使用。需要摸索一个极限比例,大幅度降低生产成本。

4. 微量元素的研究及使用。曾经试验过Sn、Sb、Bi等微量元素的使用,在大批量生产中基本没有明显的效果,有的甚至和试验室得出的结论数据相反,需要再摸索一下适合于生产实践的微量元素的使用量及方法。  

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