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对于铁型覆膜砂铸造,由于冷却速度快和电炉铁液过冷度大,造成铸件在凝固过程中形成白口倾向大。因此,必须对铁液进行充分的孕育处理。一般进行两次孕育处理,即第一次在球化处理时在浇包内放入0.2%~0.3%的硅铁,第二次在加注时加入0.1%的随流孕育剂,孕育剂采用含钙、钡的复合高效孕育剂,它可以有效地增加石墨核心,细化晶粒,延缓孕育衰退时间。孕育剂的粒度一般为60目,不得长期放置,以免受潮和氧化。为了减少铸件夹渣的产生,铁型覆膜砂工艺的浇注温度要比湿型砂和树脂砂工艺高。浇注温度一般控制在1390~1420℃,浇注时要注意挡渣。
采用铁型覆膜砂铸造生产球墨铸铁件,铁液的熔炼及处理需注意以下几个方面:
1)铁型覆膜砂铸造球墨铸铁件生产往往采取无冒口工艺,其浇注系统工艺设计应尽可能地简捷,浇注系统中的挡渣、聚渣效果差。浇注前一定要对金属液中的夹杂物、渣进行清除,尤其时在浇注前留出一定的金属液静置时间,以便球化处理过程中产生的氧化夹杂物能有一定的时间上浮至金属液上表面,确保浇入铸型的金属液纯洁度。
2)适当提高金属液的浇注温度,有利于在浇注过程中对金属液进行孕育处理,同时提高金属液在铁型覆膜砂铸型中的充型能力,避免铸件产生浇不足缺陷。
3)对铁素体基体球墨铸铁件,在金属液出炉、浇注过程中需对其进行多次孕育、变质处理,以确保铸件金相组织中没有碳化物组织,以形成牌号要求所需的铁素体基体组织,使金相组织中晶粒细小。
4)在生产高牌号珠光体球墨铸铁件时,提倡在熔炼配料时提高废钢的加入配比,废钢的一般加入量超过50%。采用废钢增碳的方式熔炼,以改善铁液遗传性能、细化石墨析出、减少铁液中的夹杂物,提高最终产品的综合力学性能。