铸铁熔炼基本知识(目录)1.熔解的目的2.灰铁与球铁主要的性能特征及成因a)灰铁的性能特点及成因b)球铁的性能特点及成因c)灰铁与球铁的本质区别3.影响铸件性能的主要因素a)合金元素对铸件性能的影响b)铁水中气体对铸件性能的影响c)铁水温度对铸件性能的影响d)炉料的影响4.合金的熔炼方式a)冲天炉熔炼b)感应电炉熔炼c)冲天炉、感应电炉双联熔炼5.铁水的处理a)球化处理b)孕育处理1铸铁熔炼基本知识(内容)一、熔解的目的获得一定成分和一定温度的铁水二、球铁和灰铁的主要性能特点及原因灰铸铁中的立体片状石墨球墨铸铁中的石墨球1.灰铁的性能氐慵霸?a)强度性能差石墨的缩减作用--灰铸铁组织中存在大量的石墨,石墨强度很低可近似认为无强度,这就使得材料的实际承载面积总比材料的实际面积要小石墨的缺口(切割)作用--灰铸铁组织中的石墨大多以片状形式存在,在石墨片的尖端有应力集中现象易导致基体过载失效b)硬度不稳定--因受石墨的影响大硬度稳定性差c)缺口敏感性低--灰铸铁组织中存在大量的石墨,石墨的缩减作用与石墨的缺口作用使得灰铸铁缺口敏感性低,石墨片越粗大缺口敏感性越低d)良好的减震性--大量的石墨阻止了振动的传播,将能量转化成热能而散发e)良好的减摩性石墨本身具有润滑作用石墨脱落处可存储润滑油以保证油膜完整从而提高润滑效果2.球铁的性能特点a)强度和硬度高b)具有一定的韧性2c)优良的屈/强比d)较低的缺口敏感性原因:石墨呈球状对基体割裂作用弱,基体连续3.球铁、灰铁性能差异的根本原因球铁、灰铁性能差异??根本原因在于石墨形状的不同。球墨铸铁金相灰铸铁金相三、影响铸件性能的主要因素1.常见合金元素对铸件性能的影响a)C、Si(CE)的影响碳当w(CE)%=w(C)%+w(Si+P)%3对球铁的影响CE值过高会产生石墨漂浮现象,使夹杂物增多铸铁性能下降;CE值过低易产生缩松、裂纹等缺陷,CE值在4.6-4.7%左右时易形成组织致密的铸件(实际生产球铁时,如对性能成分无特殊要求,则原汤调质目标为C--3.85%Si--1.85%,球化处理后的成分约为C--3.65%Si--2.80%,w(CE)%=w(C)%+w(Si+P)%3=3.65%+2.80%+0.06%3=4.60%,成分的选取恰恰有利于得到致密铸件)石墨漂浮显微缩松3Si可减小铁水的白口倾向,可细化石墨,提高石墨的圆整度;但Si过高会降低铸件的韧性,提高脆性转变???度,因而在寒冷地区使用的铸件或有高韧性要求的铸件一般Si%0.1%时有反球化作用,且在共晶团界形成FeSn2偏析化合物导致使韧性降低,故使用中一般不超过0.10%(我们在生产600--700牌号球铁时一般加入0.020-0.025%的锡)2.铁水中气体对铸件性能的影响a)铁液中的气体元素以三种形式存在溶解在液态或固态的铸铁中与铁液中的元素化合以气孔形式存在b)O--阻碍石墨化,一般在熔炼时带入c)N--阻碍石墨化,增加抗拉强度,含量高时易形成氮气孔,可用Ti固氮减少或消除氮气孔,一般在熔炼时带入7d)H--阻碍石墨化,增加白口倾向,降低抗拉强度及塑性,提高硬度,一般在浇注时带入e)为减少铁液中的含???,应在溶解时防止铁水氧化,浇注时铁水包、浇注机充分预热,控制铁水中Al的含量(为减少铁水的含气量我们在生产中有一系列的规定,如:炉料不准严重锈蚀,不准带有油污,漆皮;铁水长时间保温后要重新调质;新更换的浇注机要洗三包后才能正常使用等)3.铁水温度对铸件性能的影响温度过低铁水流动性差不能得到外观完整的铸件,铸件薄壁处易出现白口,熔解温度过低时还会产生石墨粗大的现象延长高温静止时间会细化石墨及组织温度过高时会使石墨形态变差,甚至出现自由渗碳体对于普通灰铁的过热温度要求在1550℃以下尽量高;球铁要保证在炉前处理后仍具有较好的冲型能力4.炉料的影响a)在生产中发现存在以下现象:炉料有变化时虽然调质后化学成分相同但最终铸件的组织(石墨化程度、白口倾向、石墨形态、基???组织)却相差很大。b)以上现象的产生原因归结为以下几点:遗传效应--在相同的生产条件下,合金的组织和性能取决于原材料的微观组织和质量。合金中含气的影响其它未控制的微量元素的影响c)对于以上因素在生产中很难检测、控制,所以实际生产中要尽量保证原材料的稳定,和配比的稳定(实际生产中对每种材质均有配料标准:FC15-17冲天炉返材:60-70%,其余为生铁FC20-30冲天炉返材:70-80%,其余为生铁或废钢FCD45材质冲天炉返材:60-70%,其余为生铁电炉废钢:1000Kg以上FCD50-55材质冲天炉返材:80-90%,其余为生铁电炉废钢:1000Kg以上8FCD60-70材质冲天炉返材:100%电炉废钢:1000Kg以