【行业资讯】生铁关键技术指标对灰铸铁件质量的影响(25)

科技   2024-12-24 14:00   辽宁  

铸造用生铁主要技术指标有化学成分、块重和表面质量,其中化学成分是关键技术指标。它包括碳、硅、锰、硫、磷五大主要元素和其他微量元素。它和废钢、添加料构成了铸件的化学成分,这些成分对铸件的铸造性能、显微组织、力学和物理性能乃至铸件缺陷和切削性能产生至关重要的影响。现简述如下:

五大元素对铸件质量的影响

五大元素

对灰铸铁件质量的影响

碳(C)

灰铸铁通常含量为2.8%~3.7%。增加碳,降低抗拉强度及硬度,增加热传导性,增加流动性。高碳量促进粗大石墨的产生及在切削加工时形成破晶。

硅(Si)

灰铸铁中通常含量1.4%~2.8%。增加硅,促进铁素体形成,降低强度及硬度,降低冷激倾向。硅量超过大约2.8%时,使铸铁变脆及硬化。

锰(Mn)

灰铸铁中通常含量0.4%~0.9%。锰与硫相化合并且抵消硫的作用。增加Mn促进珠光体形成,但过高Mn量,会产生浮渣及硫化锰渣致气孔的风险。

磷(P)


灰铸铁中通常含量0.02%~0.15%。增加磷,铸铁的硬度及脆性增加,不致密缺陷产生倾向(缩松)增加,铁液流动性增加。某些耐磨铸铁,磷量甚至高达1.2%,但大多为薄壁小件或采用离心铸造(如活塞环、缸套)的铸件;P﹤0.03%时,增加金属的渗透及飞翅的产生。

硫(S)

灰铸铁中通常含量0.05%~0.15%。增加硫,除非用Mn来平衡,否则会促进白口铁形成,促进浮渣及硫化锰渣致气孔产生,促进反白口现象产生。含量﹤0.05%时,降低孕育处理效果。

微量元素对灰铸铁件质量的影响

生铁中根据微量元素对铸铁影响的作用,可以将它们分成以下4组,但有些元素可以有一种以上的作用。这些作用或许是有益的,或许是有害的,还要特别注意某些元素可促进形成碳化物和珠光体的迭加和激发其它元素的作用,它们之间的作用非常复杂。

微量元素

对铸件质量的影响

铬、碲、铋和硼

可促进共晶碳化物的形成。

铬、钒、锑、锡、铜、砷和氮

可促进珠光体的形成,这对珠光体牌号的铸铁是有益的,而对铁素体牌号的铸铁则是有害的。

镁、铅、铈、碲、铋、锑、砷、氮

可影响石墨的分布和形状。铈(稀土)与许多其他微量元素之间有一种复杂的关系,影响着球铁中石墨的分布和形状。

氢和氮

  • 可造成铸件的不致密性。过量的氮会促使产生裂隙式气孔,铝和钛则可能促进氢的吸收而形成针孔缺陷。

  • 在灰铸铁中铝和钛可中和氮的作用,从而消除裂隙式气孔缺陷。

  • 在少量铅存在的情况下,氢会增加灰铸铁中出现不理想石墨的危险。

遗传性对铸件质量的影响

指标

对灰铸件质量的影响

遗传性

生铁的遗传性对铸件质量的影响主要反映在它的原始组织和化学成分,它主要反映在灰铸铁生产中,生产高牌号灰铸铁件时,尤其要重视。

  • 铸造生铁中原始组织有较多粗大的C型石墨。当使用热风冲天炉熔炼时,生铁块通过高温熔化带和过热带时,原始组织不论是高硅牌号的C型石墨,还是低硅牌号中的碳化铁都会全部消失,微量元素也因炉内存在氧化气氛而被部分氧化,因而“遗传性”影响较小;

  • 在使用感应电炉熔炼时,生铁块是在从外向里逐层熔化的,当温度较低、过热时间较短时,生铁的原始组织得不到充分扩散,“遗传性”就较容易显现出来,如果过热温度太高,过热时间过长,又容易使结晶核心消失,使铁液的激冷倾向和缩松倾向增大。

  • 使用感应电炉熔炼时,生铁和废钢中的微量元素也容易全部保留下来,显现出更明显的“遗传性”。


兴业股份概要

兴业股份创建于1996年4月,经过近30年的创新发展,已成长为具有铸造功能材料、化学新材料和特种酚醛树脂三大产业、二个科研中心、五大生产实体(其中泰兴分公司在建),总股本26,208万,占地733亩的专精特新“小巨人”企业和主板上市的高新技术企业。

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