球鐵鑄件(即球墨鑄鐵鑄件)的熔煉加工是一個復(fù)雜且精細(xì)的過程,涉及多個關(guān)鍵步驟和因素。以下是對球鐵鑄件熔煉加工過程的詳細(xì)概述:
配料:
首批配料裝爐必須致密,通常包含廢鋼和回爐料的混合料。
隨后裝入回爐料和生鐵的混合料。
最后加入生鐵和預(yù)處理劑(如SiC),以調(diào)整鐵水成分。
脫硫處理:
若原鐵液中硫含量較高(超過0.020%),需進(jìn)行脫硫處理。常用的脫硫劑有碳化鈣(CaC2),可有效降低硫含量至0.015%以下。
脫硫處理通常在球化處理前進(jìn)行,以確保球化反應(yīng)的成功。
熔煉設(shè)備:
感應(yīng)爐、沖天爐、電弧爐等均可用于熔煉球墨鑄鐵原鐵水。其中,感應(yīng)爐因其鐵水純凈、元素?zé)龘p率低、溫度易于控制等優(yōu)點(diǎn),在大型鑄造廠中廣泛應(yīng)用。
感應(yīng)爐爐料包括生鐵、廢鋼、鑄件回爐料、鐵合金、切屑和增碳劑等。
熔煉溫度:
鐵水需經(jīng)過適當(dāng)過熱后,在合適溫度出爐。一般原鐵水出爐溫度不低于1420℃,有些合金球墨鑄鐵熔點(diǎn)較高,需在更高溫度出爐。
熔化一般球墨鑄鐵的坩堝加熱溫度在1550℃以下,熔煉熔點(diǎn)更高的鐵水時,坩堝還需承受更高溫度。
球化處理:
球化處理是球墨鑄鐵生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序,旨在將鑄鐵中的石墨形態(tài)由片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙睢?/p>
主要球化劑為鎂合金、稀土合金(以Ce、La為主的輕稀土和以Ye為主的重稀土)和鈣。這些球化劑在鐵液中形成石墨球核心,并在凝固期間形成球狀石墨。
球化處理過程中,需嚴(yán)格控制球化劑的加入量和加入時間,以確保球化效果。
孕育處理:
孕育處理是在球化處理后進(jìn)行的一種強(qiáng)化石墨球化的手段。通過加入孕育劑(如硅鐵、硅鈣等),細(xì)化石墨球并提高其圓整度。
孕育劑的加入量需根據(jù)鐵水成分和鑄件要求進(jìn)行調(diào)整。
成分分析和調(diào)整:
熔煉過程中需定期取樣進(jìn)行成分分析,并根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整鐵水成分。
通過添加合金元素(如硅、錳、鉻等)和調(diào)整碳當(dāng)量(Ceq),使鐵水成分滿足鑄件要求。
扒渣和出鐵:
在鐵水達(dá)到出鐵溫度后,需進(jìn)行扒渣處理以去除鐵水中的非金屬夾雜物和爐渣。
扒渣后出鐵,將鐵水倒入澆包中準(zhǔn)備澆注。
控制硫含量:
原鐵液的硫含量及其他微量元素不宜過高,以免增加球化劑成本并影響鑄件質(zhì)量。
穩(wěn)定球化處理:
針對不同產(chǎn)品和原鐵液硫含量,需制定詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書并嚴(yán)格執(zhí)行以確保球化處理穩(wěn)定。
避免等待時間過長:
球化孕育處理后應(yīng)立即進(jìn)行澆注以避免殘留鎂燒損和孕育效果衰退。
綜上所述,球鐵鑄件的熔煉加工是一個涉及多個環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程需要嚴(yán)格控制各個環(huán)節(jié)的參數(shù)和條件以確保鑄件質(zhì)量。