铸态铁素体球铁件的生产与质量控制.doc

铸态铁素体球铁件的生产与质量控制41083摘要：本文根据多年的生产实践，分析了主要工艺因素对铸态铁素体球铁性能的影响。提出要在铸态条件下稳定获得高韧性球铁件需要根据生产条件，对原材料的选择，化学成分的确定，炉前控制，铸造工艺，开箱时间以及生产过程各个环节实施严格管理和监控。
关键词：铸态，铁素体球铁，生产技术，质量控制
 
前言
我公司是军工企业，其下属铸造厂主要进行军民用品的铁素体球铁件生产。其产品多是球铁小件，大部分铸件壁厚4-30mm，单件重。过去一直沿用退火处理工艺。自2001年后，采用铸态铁素体球铁生产技术，取消了热处理工艺，减少了设备投资，缩短了生产周期，节约能耗，节省工时，避免了热处理过程中铸件的变形、氧化、脱碳等缺陷。通过多年来的生产实践，我公司生产的铸态铁素体球铁件品质稳定，满足了客户要求，取得了良好的经济效益。
1 生产的基本条件
熔炼设备
铸态铁素体球铁对原铁水的质量要求是：化学成分稳定，符合设计要求；好的冶金质量，洁净，无氧化现象；高的出铁温度（一般1460-1490℃）。这就对熔炼提出了要求，笔者建议选用热风冲天炉，在使用北京焦，焦铁比为1：8的情况下，铁水出炉温度稳定在1440-1480℃。为了进一步提高球铁原铁水的冶金质量，自2002年后改用3t中频感应电炉生产。
造型设备
球墨铸铁凝固时有石墨析出，膨胀量大，生产上可利用这一特点，采用刚性铸型，避免铸型胀大，获得致密、无缩孔，无宏观缩松的铸件。要获得较强的刚性铸型最好采用机器造型，本公司生产的球铁件是采用一条145水平造型线和一条丹麦生产的DISA造型线。
2 原材料的选择
原材料的选择对生产铸态铁素体球铁是很重要的，应该引起重视。
铸造生铁
生铁应高碳低硅、低磷低硫。选用地方生铁应慎重，因常规五元素虽符合要求，但如含有干扰元素，就导致球化不良。对石墨片粗大、渣气孔较多的生铁也就尽量不用或少用。建议选用本溪生铁或其他地方生产的已被实践证明适用的球铁生铁，切忌乱采购和盲目使用。本公司根据客户要求，军品采用本溪低锰低磷生铁，民品采用山西、邯郸等地Q10、Q12低锰生铁。
回炉铁
加炉铁应用本单位生产的球铁浇冒口和废品铸件，杜绝使用市场收购的废旧铸铁件。
废钢
废钢主要是用来调整碳量，或是用于废钢增碳生产球铁的主要原材料，应是成分明确的无锈碳素钢，杜绝使用合金钢或来历不明的废钢。
焦炭
焦炭的优劣直接影响到冲天炉熔炼时的冶金质量和铁水温度。要求固定碳高、强高度、硫量低、灰分少。如果焦炭的固定碳低，灰分高，铁水出炉温度就不会高，这样给球化处理和浇注带来困难；如果焦炭的含硫量高，焦炭中的硫就会大量进入到铁液中，铁水含碳量就高，势必在球化处理时球化剂要多加，容易导致球形较差，白口增加，薄壁件加工困难，大件缩孔缩松增加，甚至有可能出现球化不良、球化衰退现象，因此，生产中最好选用铸造焦炭，如考虑价格因素，也可选用质量好的冶金焦或其他地方焦，但固定碳要大于
80%，含硫量低于。
球化剂
球化剂要求成分稳定、均匀。它的选用应根据熔炼设备、铁液的含硫量、铁水出炉温度的不同而定。使用冲天炉生产时，因铁水温度相应较低，硫量较高，铁液纯净度较差，因此，要选用含稀土、镁含量较高的球化剂，通常选用Mg7-9%，Re5%