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铁素体球墨铸铁浇口杯孕育
发布时间:
2016-04-22 00:00
来源:
《金属加工(热加工)》
我公司是与中船重工711研究所合资兴办的专业铸造公司,主要生产灰铸铁和球墨铸铁毛坯如机体、缸盖等。原先生产的球墨铸铁毛坯材质主要是QT500—7,随着新产品的开发,开始生产引进“MAN”公司的16/24五缸至九缸中速机机体毛坯和风电前箱体、后箱体等。
16/24五缸至九缸中速机机体毛坯(见图1)的材质为QT400—15,铸件毛坯重1900~2900kg,浇注重量2600~4200kg,金相组织为:球化等级:1~2级,石墨大小5~7级,珠光体粗细分级为细级,珠光体数量≤15%,磷共晶和渗碳体数量为0。风电前箱体、后箱体(见图2、图3)材质为QT400—18AL,浇注重量2500~3300kg,金相组织为:球化等级1~2级,石墨大小5~7级,珠光体粗细分级为细级,珠光体数量≤ 5%,磷共晶和渗碳体数量为0。力学检验多了一项-20℃三块试样冲击吸收能量平均≥14J。
原熔炼浇注工艺存在的问题分析
熔炼采用10t中频感应电炉炉,球化、孕育采用一次冲入法,炉前化学成分为:wC=3.7%~3.8%、wSi=1.6%~1.7%、wMn≤0.2%,QRMg8RE3球化剂加入量1.5%~1.7%,75SiFe孕育剂加入量0.5%~0.7%。经检验发现:伸长率不合格(13%~15%),低温冲击不合格(10~12 J)。后改为二次随流孕育:包底加入2/3的孕育剂和全部的球化剂,先出2/3的铁液,待球化反应结束后扒净熔渣再出剩余的铁液,同时随流加入剩余的孕育剂,经检验发现:伸长率基本合格(18%~20%),但低温冲击吸收能量仍不合格(9~11 J),同时操作极不方便。经分析认为:二次随流孕育加强了孕育效果,细化了石墨球,但低温冲击性能与终硅量有直接的关系,终硅量大于2.0%,低温冲击就不合格,如何运用现有条件在略微调整配料的条件下生产出合格的铸件成为主要问题。
一般加强孕育的方法有以下几种:
?。?)二次随流孕育,但操作极不方便。
(2)倒包孕育,同样也存在操作不方便的问题,同时铁液降温较多。
?。?)型内孕育,生产中没有用过,需做大量的试验,交货期不允许。
?。?)使用重稀土孕育剂,除要做大量的试验外,成本增加。
在生产中发现,我们用的是定量浇口杯拔塞浇注,如果把部分孕育剂放在浇口杯内效果和倒包二次孕育一样,这也许是一种解决问题的简单而有效的方法。
?。?改进后的熔炼浇注工艺
机体铸件炉前化学成分为wC=3.7%~3.8%、wSi=1.4%~1.5%、wMn≤0.2%,球化剂加入量1.5%~1.7%,孕育剂加入量:包内0.5%~0.6%、浇口杯内0.2%。风电铸件化学成分:wC=3.7%~3.8%、wSi=0.9%~1.0%、wMn≤0.2%,球化剂1.5%~1.7%,孕育剂加入量:包内0.5%~0.6%、浇口杯内0.2%,其余不变。经调试生产,铸件的理化指标均合格,简单有效地解决了问题。
结语
?。?)对于中大型铁素体球墨铸铁铸件,即使采用一般的原辅材料,用浇口杯孕育方法也能生产出合格的铸件。
?。?)可以尝试在铁素体-珠光体球墨铸铁件和珠光体铸件尝试浇口杯孕育方法进行生产。
?。?)为防止球化、孕育衰退,用含钡孕育剂效果更好。
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