球鐵提高球化率的工藝措施
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1主要元素對(duì)球化率的影響C、Si：C能促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，但ω（C）量高會(huì)使CE過(guò)高而容易產(chǎn)生石墨漂浮，一般控制在3.7%~3.9%。Si能加強(qiáng)石墨化能力，消除滲碳體。Si以孕育劑的方式加入時(shí)，可大大降低鐵液的過(guò)冷能力。為了提高孕育效果，原鐵液的ω（Si）量從原來(lái)的1.3%~1.5%降到0.8%~1.2% ，ω（Si終）量控制在2.60%~3.00%。Mn：在結(jié)晶過(guò)程中，Mn增加鑄鐵的過(guò)冷傾向，促進(jìn)形成碳化物(FeMn)3C。在共析轉(zhuǎn)變過(guò)程中，Mn降低共析轉(zhuǎn)變溫度，穩(wěn)定并細(xì)化珠光體。Mn對(duì)球化率沒(méi)有太大的影響。因受原材料的影響，一般控制ω（Mn）<0.30%。P：當(dāng)ω（P）<0.05%時(shí)固溶于Fe，難以形成磷共晶，對(duì)球鐵的球化率影響不是很大1。S：S是反球化元素，S在球化反應(yīng)時(shí)消耗球化劑中的Mg和RE，阻礙石墨化，降低球化率。硫化物夾渣還會(huì)在鐵液凝固之前回硫，再次消耗球化元素，加快球化衰1退，進(jìn)一步影響球化率。為了達(dá)到高的球化率，應(yīng)該使原鐵液的ω（S）量降低到0.02%以下。

2脫硫處理當(dāng)爐料熔清后，取樣分析化學(xué)成分，當(dāng)ω（S）量高于0.02%時(shí)要進(jìn)行脫硫處理。純堿脫硫的原理為：將一定量的純堿置于澆包內(nèi)，優(yōu)質(zhì)鑄造樹(shù)脂沙生產(chǎn)廠，利用鐵液流沖入而攪拌，樹(shù)脂沙供貨商，純堿在高溫下分解，反應(yīng)式為Na2CO3=Na2O+CO2↑：生成的Na2O又與鐵液中硫化合生成Na2S，（Na2O）+[FeS]=（Na2S）+（FeO）。Na2CO3分解析出CO2引起鐵液劇烈攪動(dòng)，促進(jìn)脫硫過(guò)程進(jìn)行。純堿渣極易流動(dòng)、很快上浮，脫硫反應(yīng)時(shí)間很短，脫硫后應(yīng)及時(shí)扒渣，否則會(huì)回硫。

3預(yù)脫氧處理、球化處理及孕育處理福士科390預(yù)處理劑在包內(nèi)起到預(yù)脫氧處理的作用，同時(shí)增加石墨形核核心、增加單位面積石墨球數(shù)，還可以提高M(jìn)g的吸收率，大幅度提高抗1衰1退能力，提高球化率。XXX公司孕育劑含ω（Si）=60%~70%、ω（Ca）=0.4%~2.0%、ω（Ba）=7%~11%，其中Ba可以延長(zhǎng)有效孕育時(shí)間。選用福士科球化劑牌號(hào)為NODALLOY7RE，其ω（Si）=40%~50%、ω（Mg）=7.0%~8.0%、ω（RE）=0.3%~1.0%、ω（Ca）=1.5%~2.5%、ω（Al）<1.0%。由于鐵液經(jīng)過(guò)了脫硫和預(yù)脫氧處理，鐵液中消耗球化劑的元素大量減少，因此選用了ω（RE）量低的球化劑，以減少RE對(duì)球狀石墨形態(tài)的惡化；起球化作用的元素主要是Mg；Ca和Al可以起到加強(qiáng)孕育的作用。采用碳化硅和硅鐵聯(lián)合孕育處理，碳化硅的熔點(diǎn)在1600℃左右，并在凝固時(shí)增加石墨結(jié)晶晶核，采用大劑量的硅鐵孕育，可以防止球化衰1退。

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如何配制鑄造型砂
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型砂的配制包括三個(gè)方面，即原材料的準(zhǔn)備、型砂的混制和將混制好的型砂調(diào)勻及松砂等工藝環(huán)節(jié)。鑄造生產(chǎn)中所使用的型砂，有的是由回用砂加適量的新砂、粘土和水經(jīng)混合均勻配制成的，有的全部是由新的材料配制成的。為了確保新砂質(zhì)量，所有的原材料都須根據(jù)技術(shù)要求經(jīng)驗(yàn)收合格后才能使用。為此，在配砂前都必須進(jìn)行加工準(zhǔn)備。

（1）      新砂

新砂在采購(gòu)、運(yùn)輸過(guò)程中?；煊胁莞?、煤屑及泥塊等雜物，同時(shí)含有一定數(shù)量的分分。潮濕的原砂不易過(guò)篩，配砂時(shí)不便于控制型砂的水分。因此，除含水量低、用于手工造型的濕型砂可直接配制外，新砂在使用前必須進(jìn)行烘干和過(guò)篩。新砂的烘干用立式或臥式烘干滾筒，也可采用氣流烘干的辦法。常用的篩砂設(shè)備有手工篩、滾筒篩和振動(dòng)篩等。

（2）      附加物

煤粉、硼配、氟化物和硫1黃等附加物都必須粉碎、過(guò)篩后再使用。

（3）      混砂

混砂的任務(wù)是將各種原材料混合均勻，使粘結(jié)劑包覆在砂粒表面上，混砂的質(zhì)量主要取決于混砂工藝和混砂機(jī)的形式。

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關(guān)于電爐灰鑄鐵增硫問(wèn)題

除了具有熔化溫度高的優(yōu)勢(shì)外，卻有不少缺點(diǎn)，主要有三個(gè)方面的問(wèn)題：

一是鐵水過(guò)冷傾向較大，極易產(chǎn)生影響材料機(jī)械性能的D、E型石墨；

二是鐵水純凈，異質(zhì)結(jié)晶核心較少，導(dǎo)致孕育效果差，在同等成分條件下，鑄件強(qiáng)度偏低鐵質(zhì)偏硬；

三是收縮傾向較大，在高牌號(hào)灰鑄鐵中錳含量較高時(shí)，容易產(chǎn)生顯微縮孔、縮松。

針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)對(duì)的措施是：

1、在熔化后期增加一個(gè)高溫保持時(shí)間，盡可能使各種爐料熔化的鐵水晶粒均勻，尤其是細(xì)化石墨；

2、適量增加外來(lái)異質(zhì)核心（如硫化物），強(qiáng)化孕育效果，促進(jìn)A型石墨的形成；

3、控制高牌號(hào)灰鑄鐵的硫、錳含量及其比例，控制回爐料比例，達(dá)到合適成分。

這些措施，對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鑄件產(chǎn)品是有差別的，需在實(shí)踐中掌握。

化學(xué)成分分析的結(jié)果，對(duì)一般的薄壁HT300鑄件來(lái)說(shuō)似乎是正常的，然而對(duì)于液壓閥鑄件（壁較厚）卻出了問(wèn)題。此缺陷成因：初步判斷是鐵水中MnS的含量過(guò)高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松、縮裂，也就是說(shuō)鐵水中的S、Mn含量超出鑄件所適應(yīng)的范圍（對(duì)不同鑄件其成分量有差別）。

由于在熔煉中加入了一定量的增S劑，鐵水中的S、Mn含量積累達(dá)到一定程度，就會(huì)導(dǎo)致鐵水含S量超出鑄件自身正常凝固結(jié)晶的要求，從而產(chǎn)生此類缺陷。對(duì)策：停止加入增S劑，調(diào)整Mn的含量，保證HT300灰鐵的五元素的正常含量，調(diào)整后，缺陷全部消除。

在電爐灰鐵鐵水中通過(guò)加入增S劑形成一定量的MnS，作為異質(zhì)核心，提高孕育效果，這從理論來(lái)說(shuō)是正確的，但是近年來(lái)大多數(shù)文獻(xiàn)資料所說(shuō)，電爐高牌號(hào)灰鐵的含S量需控制在0.05-0.10%比較合適，然而許多工廠的實(shí)踐證明，當(dāng)含Mn量在1%左右時(shí)，若鑄件成分分析含S量超過(guò)0.05%，鑄件就開(kāi)始產(chǎn)生縮孔缺陷，當(dāng)含S量超過(guò)0.07%時(shí)就會(huì)發(fā)生批量縮孔，這種現(xiàn)象如何解釋呢？

灰鑄鐵中的S有兩種存在形式，一種是單質(zhì)，另一種是化合狀態(tài)的MnS，灰鐵中起結(jié)晶核心作用的硫，主要是化合狀態(tài)的MnS，我們現(xiàn)在的化驗(yàn)手段（無(wú)論是化學(xué)分析還是光譜分析），都只能分析出鑄件和鐵水中單質(zhì)狀態(tài)的S，而以化合狀態(tài)（MnS）存在的S是化驗(yàn)不出來(lái)的。當(dāng)單質(zhì)S含量超過(guò)0.05%時(shí)，化合態(tài)的S含量就比較高了，此時(shí)的鐵水中：MnO+FeS=MnS+FeO，F(xiàn)eO+C=Fe+CO，優(yōu)質(zhì)鑄造樹(shù)脂沙供應(yīng)商，或2FeO+C=2Fe+CO2

這時(shí)鐵水在凝固過(guò)程中就在析出CO或CO2的同時(shí)產(chǎn)生部分棕色的MnS粉沫，形成鐵渣反應(yīng)氣縮孔。只要具備一定的條件，這種氣縮孔，不僅在電爐鐵水也在沖天爐鐵水中發(fā)生。其實(shí)我們?cè)陔姞t熔化過(guò)程中，已經(jīng)增加了一部分硫，這些硫來(lái)自于：

1、由回爐的澆注系統(tǒng)帶來(lái)，澆注系統(tǒng)中的硫磷含量遠(yuǎn)高于鑄件中的含量；

2、生鐵中的硫，一般生鐵中的硫含量是不高的，而我們購(gòu)買的普通生鐵上面都攜帶不同程度的爐渣（拉圾），我們是不會(huì)化驗(yàn)的，但這些拉圾卻含有較高的硫磷，會(huì)帶入爐內(nèi)；

3、廢鋼和生鐵等爐料的鐵銹，氧化鐵含量較高，進(jìn)入鐵水中會(huì)增加硫的吸收率。在這樣的情況下，如果我們?cè)傺a(bǔ)加硫化鐵來(lái)增S，就過(guò)分了。實(shí)際生產(chǎn)高牌號(hào)灰鑄鐵件時(shí)，鐵水中的單質(zhì)S控制在0.03-0.05%之間為妥。

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