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铸件过程中硫和氮的控制方法

时间:2020/8/14 11:37:00 来源:http://www.qdhjyzz.com/news440191.html
中频炉熔炼铸铁无增硫源,铁液硫含量低,对生产球墨铸铁有很大的优势。然而,对于灰铸铁,低硫高锰会增加铸件应力,增加裂纹发生的概率。另外,在铁水中加入适量的硫可以提高孕育效果。过去用冲天炉生产灰铸铁时,不必担心低硫,因为焦炭会增加铁水的硫含量。在中频炉生产灰铸铁过程中,由于大量使用废钢,硫含量降低(约0.04%)。当灰铸铁中w(s)≤0.06%时,会导致石墨形态不良、孕育困难、缩松、白口倾向大。
在过去的生产中,已经发现所有具有裂纹和白口缺陷的铸件大多是D和E石墨。为了在电炉中获得铁水的正常石墨形式,它必须具有适当的S含量。硫和硫化物含量低,晶核数量减少,石墨成核能力降低,白口增加,A型石墨减少,D型和E型过冷石墨和铁素体增加,晶粒变粗,强度降低。而且,随着高温铁水的保温时间的延长,过冷度持续增加。灰口铁的等级越高,保温温度和时间对过冷度的影响就越大。一些数据指出,铁水含量低,共晶簇数少。随着S含量的增加,共晶簇的数量急剧增加。共晶簇越多,尺寸越小,铸铁的机械性能越好。因此,通常需要将中频炉冶炼灰铁中的S含量提高到0.06%-0.1%,以充分发挥硫的有益作用,提高孕育效果,增加铁水成核数量。铸件的金相组织主要是A型石墨,基体组织中的珠光体含量增加,从而提高了铸铁的强度和切削性能。具体方法是在冶炼后期调整组成后,添加FeS来增加硫,并使用一些焦炭作为增碳剂。在增加碳的同时,S含量也增加到大于0.06%。但是,S含量不宜过高,因为硫是阻碍石墨化的元素,含量过高会增加白口,当S含量高时,随着Mn含量的增加,生成的MnS会充分发挥作用。异质形核。良好的繁殖创造条件。然而,当Mn含量大于1%时,产生太多的MnS以偏析在晶界中,这削弱了晶界,甚至产生炉渣夹杂物,这降低了铸铁的强度。从减少MnS炉渣夹杂物的角度出发,应将S含量控制在0.1%以下,从而锰的容许存在量更高,有利于提高灰口铁的性能。
由于在中频炉中用于熔炼灰铁的废钢大量,并且随着废钢率的增加,增碳剂的量也增加。另外,增碳剂含有较高的氮,因此中频炉中铁水的氮含量较高。当铁水中的N含量大于100×10-6时,铸件易于产生裂纹,收缩孔隙率和裂缝状的皮下孔隙缺陷。控制铁水中氮含量的有效方法是将铁水保持在高温下。在保温过程中,N含量会随着时间逐渐降低。但是,高温铁水的长期保温会增加过冷程度和白口的趋势。因此,在日常生产中应使用低氮含量的石墨增碳剂。
如有必要,可以将10%的氧化铁粉末添加到涂层中,以消除高氮的影响。然而,灰铸铁中的氮和硫是一样的属于限制元素。铁液中的微量氮可以细化灰铸铁的晶粒尺寸和共晶团,增加基体中珠光体的体积,改善力学性能。对改善灰铸铁的石墨形态,促进基体组织的珠光化有积极作用。氮化合物也可以用作晶核,为石墨形核创造生长条件。在实际生产中,氮含量应控制在0.008%以下。
铸件过程中硫和氮的控制方法
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