浅谈如何处理大型球铁铸件的特有问题

时间:2018-05-28 09:18 编辑:澳门新葡萄京官网首页 点击:

  一、浅析国内型球铁铸件行业能减排的方法
  澳门新葡萄京官网首页国大型球铁铸件行业节能减排的对策是:以提高铸件质量、降低废品率、减少消耗为中心的节能减排,以发展   铸件,提高性能和质量、降低废品率、减少消耗为主攻方向,以发展先进成型技术、计算机技术应用、新材料技术,采用先进熔炼工艺与设备、造型工艺与设备,烟尘治理与废渣综合利用等技术集成和创新为主要手段,是先进技术、先进设备、先进管理的集成与创新。
  对于大型球铁铸件行业的节能降耗,可以分为两种途径:一种是显性的节能,可以通过设备的改进(提高设备的能源利用率)等措施来实现;另一种则是隐性的节能,即在单位产品质量的能耗指标上体现的节能,需要通过提高生产技术水平来实现。隐性节能措施不仅对能耗降低贡献很大,同时提高了产品质量。
  对于大型球铁铸件行业的污染废弃物的减排,也可分为两种途径:一是采用先进技术和设备来减少污染物的产生量;二是采用铸造废弃物的资源化处理新技术,减少排放量。
  二、大型球铁铸件特有问题的处理方法
  大型球铁铸件应用广泛,其质量的优劣直接影响着所组成机械的性能。其中如大型柴油机缸体、大型风电铸件、大球磨机端盖、高炉冷却壁等大型球铁铸件,因为涉及设备机械的特殊性,除了需通过一般性标准规定的要求外,还需要进行特殊的检测,如风电铸件要求低温冲击韧度,核渣罐有许多附加的特殊验收标准等。结合大型球铁铸件的这些特点,在生产前   要做周密的考虑,对于其生产过程中遇到的特有问题,也要采取相应的来解决。下面澳门新葡萄京官网首页就来进行一下分析。
  1、生产大型球铁铸件需考虑的问题
  (1)首先要考虑的是如何获得健全、致密、尺寸合格的铸件。生产大型球铁铸件的技术流程与灰铸铁件基本相同,只要结合球铁铸件的特点在缩尺的选定、砂箱设计等方面稍作修正即可。
  (2)其窗拿判缕咸丫┕偻滓唱针对大型球铁铸件的共同特点做相应工作。大型球铁铸件的共同特点是特别厚重,大多数要求铁素体基体,力学性能   满足标准数据,有时外加低温冲击性能要求等。
  2、大型球铁铸件生产的特有问题
  由于大型球铁件冷却速度缓慢,导致共晶凝固期长达数小时,而在此期间要形成球铁的主要组织,因而就出现了大断面球铁或大型球铁件所特有的一系列问题:球墨数量少、球墨直径大、球墨畸变、石墨漂浮、化学成分偏析、晶间碳化物以及碎块状石墨等。这些问题早已受到关注,虽形成机理尚不统一,但对具体问题已有了初步的解决措施。还有一个重要问题是如何满足和解决低温冲击韧度的要求?问题的巧合在于解决这两大难题的方向及措施大致相同。
  3、解决大型球铁铸件特有问题的途径
  (1)改进工艺技术
  ①、精心选择原材料
  为了生产出   大型球铁铸件,无论怎样精选炉料都是值得的。原料的干扰元素应尽可能低,特别要注意的是生铁来源、废钢品种、增碳剂的选用。
  ②、注意孕育问题
  孕育是   主要的工艺技术措施之一,只有解决好这个问题,才有可能既保证低w(Si)量又不出现问题,也才能保证低温性能过关。而孕育问题无非是孕育剂及孕育处理方法的选择。可以选择孕育作用时间长的孕育剂,如含Ba剂(含Sr剂对灰铸铁   有效,而且Ca要低)、含石墨的孕育剂或在孕育剂中适当地混些RESiFe。目前,有不少企业都有自制孕育剂,澳门新葡萄京官网首页猜想遵循的都是这个原则。总之,孕育“要滞后,要瞬时”,不但效果好,而且剂量可大大减少。那种老的方法如处理时覆盖,效果很差,但w(Si)倒是降低了。现在的问题是,要w(Si)低,又要效果好,出路只有改变方法。事实证明,w(Si)量2.0%是可以做到的,成功的标识是石墨要小,要多。小了就多,小了球化率就高,小了就不出渗碳体,小了偏析程度就轻。大件如能做到石墨球在200个或以上,大小5~6级,球化率、铁素体量自然不出问题。总之一句话,去和石墨斗争,为争取小而多的石墨努力,主要手段就是通过孕育处理。w(Si)低了,而且又没有自由渗碳体,塑性及常温、低温冲击韧度就很容易过关。对于大型铸件来说,在浇杯中进行大块孕育处理,以及浇道内放一块孕育块是轻而易举的事,问题是   有正确的理念。
  ③、选择双联熔炼
  双联熔炼能充分发挥冲天炉铁液成核能力强、电炉热效率高的特点。铁液   高温出炉,有条件时可脱S,在电炉内的时间不要太长。根据情况决定球化温度,不能太高亦不能太低。
  笔者主张大型件球化处理不要用冲入法,因为时间太长。至少用盖包法,   好用特色法或喂丝法,在固定地方喂丝,甚至可连同喂孕育丝。球化剂千万不要用常用的,   好重稀土球化剂和轻稀土球化剂混合使用。如采用冲入法,球化剂中w(Mg)6%,w(RE)1.0%~1.5%就可以了;如生铁较纯,w(RE)0.5%~1.0%亦可。如采用喂丝法,可用高w(Mg)量的球化剂,但w(RE)要低,稍含些Ca即可。浇注温度要合适(1300~1350℃),不要太高,否则液态收缩太大;宜采用分散内浇道中速浇注,尽可能用高刚度铸型以充分利用石墨化膨胀进行铁铸铁的自补缩,减轻冒口负担,确保铸件内部致密。
  ④、强化冷却以加速凝固
  关于碎块状石墨的成因普遍较易接受的说法有二:一是球状石墨破碎而引起;二是由于热流或某些合金元素特别是Ce和La的偏析造成奥氏体外壳的稳定性降低,导致球墨的生长模式改变而形成。不管哪种理论或说法,可以肯定的是,共晶阶段凝固时间太长(即缓慢冷却)是形成碎块状石墨的直接和客观因素。因此不管采取什么方法,只要能缩短凝固阶段的时间,都可有效地阻止碎块状石墨的出现。
  也有文献指出,球墨畸变有一个临界冷却速度(0.8℃/min)。石墨畸变有时是一个突变过程,因此加速冷却,缩短凝固时间,特别是缩短共晶阶段的凝固时间,想方设法使共晶凝固阶段缩短至2h以内是有显著效果的。围绕这个原则有不少措施:强制冷却;金属型挂砂;使用冷铁等。

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