由于球鐵基體中存在不同形態的石墨,所以就導致球墨鑄鐵的性能差異很大。球墨鑄鐵的表面層,在冷卻凝固過程中,鐵液和樹脂砂、涂料、冷鐵等接觸,其結晶條件與內部不同,導致石墨形態發生變化,從而影響了球墨鑄鐵中的石墨組織形態,使得鑄鐵型材的性能下降。本文結合公司實際生產中的一件球墨鑄鐵鑄鐵型材在顧客處發現裂紋的現象,對球墨鑄鐵型材的表層片狀石墨組織缺陷進行了系統的研究。鑄鐵型材在重工業中需求量大,被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農業機械等支柱行業。對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中,導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹,當拉拔參數調整合適時,下凹及鼓肚現象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻,力學性能更為優良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比,實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高,組織更為均勻,并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時,伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似,反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。減少型砂中的S含量和增加鐵水邊緣Mg含量有助于降低表面層厚度。同時,我們從樹脂、固化劑優配比,低S固化劑,涂料以及水平連鑄工藝等方面提出了減少表面層的措施。減少這樣的表面層是否直接影響鑄鐵型材的使用性能尚在進一步研究中,但是如何減少這種變異的石墨形態,是我們亟待解決的問題。
億錦天澤鋼鐵有限公司鑄鐵型材采用圓形試塊,例如Ф15mm、Ф25mm、Ф30mm不等。鐵液理畢后用取樣勺由鐵液表面以下200mm處出液并澆成試塊并冷至暗紅色方可水淬冷卻球良的塊外圓比灰鑄鐵大得多外觀清潔光亮很有砂通常立澆的三角試塊兩側有縮陷臥澆塊頂面或兩側有縮陷試塊冷卻敲斷后球化良好試,呈銀白色或銀灰色瓷狀斷口 白口清晰中間有疏松若斷口呈銀白色并有放射狀花紋則表球劑加入量偏高產生的碳化物較多此時試塊入時發出“”的脆裂聲試片輕擊即斷且新擊的口很濃的電石氣味因此好澆注時進行浮硅育若口呈銀灰色并有均勻分布的小黑點若斷呈色晶。 對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比,實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高,組織更為均勻,并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時,伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似,反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 鑄鐵材料中的化學成分對其石墨化有影響,我們知道在鑄鐵中含Si、MnP等元素,其中碳元素和硅元素可以促進鑄鐵的石墨化,但是硫元素會阻礙鑄鐵的石墨化,其影響力和其在鑄鐵中的含量有很大的關系,同時不同元素之間可能會產生一定發的聯系,這都會對鑄鐵的石墨化造成影響,整個過程是極為復雜的。當然對于鑄鐵型材中的鈦、鎬、鈰等元素,它們會根據自身的含量而對鑄鐵的石墨化起促進或抑制作用。
由于在率次實驗過程中,剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長,使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長,導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹,當拉拔參數調整合適時,下凹及鼓肚現象基本消失。實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高,組織更為均勻,并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時,伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似,反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。熔煉處理技術等方面研究了軌道交通用QT400-18L(-40℃)球墨鑄鐵型材的成套制造技術.研究表明:采用小頸保溫冒口和保溫覆蓋劑以加強補縮效果可以有效鑄鐵型材的縮孔縮松缺陷.嚴格的成分設計、精選爐料、優化配料是熔煉高溫純凈鐵液的前提條件采用爐前熱分析在線檢測鐵液的球化效果是保證鑄鐵型材高質量和一致性的重要解決方案.采用新型蓋包法球化處理裝置、瞬時孕育技術和低鎂低稀土球化劑、高鈣鋇孕育劑、硫氧孕育劑等可以有效避免球化衰退改善球化效果增加石墨球數量和石墨化自膨脹效果.