鑄鐵件配料方法

1、鑄鐵件配料方法，及鎰鐵銘鐵加入量配比HT250是珠光體灰鑄鐵。化學(xué)成分：碳 C : 3.16 3.30硅 Si: 1.79 1.93鈕 Mn : 0.89 1.04硫 S : 0.094 0.125磷 P : 0.120 0.170根據(jù)化學(xué)成分考慮原料的成分及燒損就可以知道配料了影響鑄鐵、鑄鋼件組織和性能的因素，有化學(xué)成分、孕育（變質(zhì)）處理、冷卻速度、爐料的“遺 傳性”、鐵水過熱溫度等，在這幾個因素中，化學(xué)成分含量的高低對鑄件物理性能的影響相對 更大些，而且是第一因素。所以在生產(chǎn)過程中，根據(jù)鑄件物理性能的要求，正確的配料或調(diào)料， 嚴(yán)格控制材質(zhì)的各化學(xué)成分含量尤為重要。在生產(chǎn)實踐中，作為冶煉技術(shù)

2、人員和爐工來說，配料和調(diào)料應(yīng)該是熟練掌握的一般性技術(shù)問題。但是對予剛畢業(yè)的學(xué)生和大多數(shù)爐工來說，欲能系統(tǒng)、靈活的掌握，也確非易事。要想控制鑄件的化學(xué)成分與配料，必須事先了解以下幾下問題：1、鑄件的目標(biāo)化學(xué)成分。2、庫存各種金屬爐料的化學(xué)成分。3、各種爐料在冶煉過程中化學(xué)成分的增減變化率。4、配料方法。一、目標(biāo)化學(xué)成分現(xiàn)在大部分鑄件，根據(jù)其牌號要求的不同，國標(biāo)中已做出了相應(yīng)的要求，從鑄造手冊中即可查到。但是隨著科技的進(jìn)步，根據(jù)鑄件的服役狀況，市場需要更多物理性能各不相同的鑄件，并對鑄件的綜合性能質(zhì)量提出了更高的要求，科研單位也不斷研究出新材質(zhì)而取代舊材質(zhì)，例如某水泥研究設(shè)計院研究的“中碳多元合金

3、鋼”，成功的代替了原需進(jìn)口的球磨機襯板，代替了高錳鋼，用該材質(zhì)生產(chǎn)直徑62.4甚至直徑小4.2的中大型球磨機襯板上，降低了生產(chǎn)成本，取得了良好的經(jīng)濟效益。另外，如某廠生產(chǎn)出口國外石油鉆井用的泥漿泵高銘雙金屬缸套及采石場600 X900破碎機用的錘頭，都是超高鉻鑄鐵，這些材質(zhì)的詳細(xì)化學(xué)成分要求，在鑄造手冊中是查不到的。在接受生產(chǎn)緒如上述產(chǎn)品時，如果自己沒有完全掌握鑄件化學(xué)成分要求，以及沒有詳細(xì)了解鑄件的服役狀況時，應(yīng)讓用戶提供盡可能詳細(xì)的化學(xué)成分要求范圍及熱處理工藝。當(dāng)然作為生產(chǎn)廠家來說，必須盡多詳細(xì)掌握自己產(chǎn)品所要求的化學(xué)成分范圍及物理性能。以便生產(chǎn)出用戶滿意的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品?？傊谏a(chǎn)配料之前，應(yīng)

4、了解所產(chǎn)鑄件的目標(biāo)化學(xué)成分，做到心中有數(shù)。二、原材料的化學(xué)成分原材料的化學(xué)成分，指的是投爐所用的新生鐵、廢鋼、回爐料的主要化學(xué)成分，以及硅鐵、錳鐵等鐵合金的牌號或化學(xué)成分含量。三、在冶煉過程中化學(xué)成分的增減變化要想掌握各種爐料在冶煉過程中化學(xué)成分的變化規(guī)律，將是一個較為復(fù)雜的問題。冶煉設(shè)備的不同，如沖天爐（熱、冷風(fēng)）三節(jié)爐，中頻感應(yīng)電爐等，其化學(xué)成分的變化都各不相同。即便是同一個爐子，因修爐所用材料的不同，以及操作方法的不同，冶煉過程中化學(xué)成分的變化也不相同。以沖天爐為例，熱風(fēng)與冷風(fēng)，風(fēng)壓的高低，風(fēng)眼直徑的大小，焦碳質(zhì)量及塊度的大小，修爐襯材料是酸性，中性或是堿性，對材質(zhì)化學(xué)成分的變化都不盡相

5、同。1 、碳量的變化碳量的變化大體上可分為四種：（ 1 ）爐料中含碳量高低的不同，碳量的增減率不同。（ 2 ）爐料中硅、錳含量高低對碳量的影響。（ 3 ）爐溫高低和爐氣氧化性強弱對碳量的影響。（ 4）其它因素。（ 1 ）爐料的平均含碳愈低，碳向金屬中的溶解度愈大，鐵水就會發(fā)生增碳，廢鋼用量越大，這種現(xiàn)象越明顯。爐料中平均含碳量愈高（例如在3.6% 以上），鐵水從焦炭中吸收碳量愈少，而碳的氧化燒損增加，鐵水含碳量不僅不增加反而減少。如果爐料中的含碳量高達(dá)3.63.8%時，冶煉中鐵水的含碳量就基本不再變化了。（ 2 ）鐵水中含硅量越高，增碳量越少，這是因為硅可以溶解于鐵內(nèi)，降低了碳在鐵中的溶解 度

6、。錳則相反，含錳量增加時，鐵水增碳量也有所增加。（ 3 ）加大焦炭用量，或者使用的焦炭塊度小，都會使增碳量加大，這是由于增加了鐵水與焦炭的接觸時間和接觸面積。鐵料熔化成鐵水滴下落，當(dāng)流經(jīng)赤熱的底焦時，焦炭中的碳會慢慢溶到鐵水滴中去，使鐵水含碳量增加，這叫作增碳作用。這種作用主要發(fā)生在過熱區(qū)和爐缸區(qū)。鐵水與焦炭接觸的時間越長，接觸面積越大，溫度越高，鐵水增碳就越多。沖天爐設(shè)有前爐，因為鐵水能及時從爐缸中流入前爐，所以增碳較少。攙爐無前爐缸，鐵水只能存在爐鍋內(nèi)而與焦炭接觸的機率多，所以增碳量就越較大。爐內(nèi)溫度升高會促使碳更快更多地溶解在鐵水中，使增碳顯著。因此，如果其它條件不變而采用熱風(fēng)沖天爐，就

7、會因為提高了爐內(nèi)溫度，使增碳量加大。在爐內(nèi)還存在著使碳減少的因素，如鐵水滴接近風(fēng)口，或者風(fēng)量很大，風(fēng)壓很高時，爐氣中的氧會氧化鐵水而使含碳量減少（或稱脫碳）。增加風(fēng)量，提高鐵水溫度，也會促使增碳。但是增加風(fēng)量后，由于加強了鐵水氧化，又有促使脫碳的作用，不過，在這種狀態(tài)下，脫碳作用大于增碳作用。（ 4）除以上因素之外，還有其它具體因素也影響著碳量。提高底焦高度，鐵水的過熱路程延長，鐵水溫度提高的同時，也促使了碳向鐵水中的溶解。因此，底焦高度過高時，鑄鐵的增碳量也大。如果爐底高度墊的高，鐵水下落流經(jīng)的路程短，鐵水及時流入前爐缸，減少了與焦炭的接觸時間，增碳率就小。反之增碳量就大。爐料過碎小而且配用

8、量大時，易出現(xiàn)熔化速度快、鐵水下落快、增碳量很小的現(xiàn)象。伴隨著這種現(xiàn)象的同時，鑄鐵件也易出現(xiàn)白口缺陷。在用沖天爐冶煉時，增碳和減碳這兩個矛盾著過程，是同時進(jìn)行的，影響含碳量的因素太多，很難精密的確定。用中頻感應(yīng)電爐冶煉時，無論是酸性、中性、或者是堿性爐，對碳量均有燒損。如果操作不當(dāng)，碳量的燒損更大，當(dāng)爐溫達(dá)到澆注溫度時，應(yīng)及時降低功率，保溫澆注。金屬液在爐內(nèi)隨著高溫時間的延長，碳的燒損量增大，自發(fā)晶核減少，應(yīng)添加增碳劑并加入接力脫氧劑。2 、硅量的變化硅量的變化，主要取決于兩個因素，（ 1 ）爐襯的屬性（酸性、中性或堿性）。（ 2 ）爐溫的高低以及在爐內(nèi)的停留時間。用石英砂（SiO2 ）作修爐

9、料，即用酸性爐冶煉鋼鐵時。硅量的燒損不明顯，如果顆粒細(xì)小的石英砂或石英粉用量大時，硅量不但不減少，反而會增加。用鎂砂（堿性）或鋁釩土（中性）修爐襯時，硅的燒損量就大，其燒損率一般可按10 15%計算，硅鐵合金中硅的燒損率還要更高一些。3 、錳量的燒損無論在任何爐中冶煉，錳量均有燒損，爐溫越高，金屬液在爐中的停留時間越長，鐵水含硫量越高，錳的燒損率就越高，其燒損率一般按15 25% 計算，錳鐵合金中錳的燒損率還要更高一些。在冶煉過程中，除銅、鉬等元素?zé)龘p量極少，在配料時可以不考慮其燒損率，其它元素都有不同程度的燒損。四、配料配料前在選擇原材料時，即要照顧到鑄件的質(zhì)量要求，還要注意到各材料的價格，

10、以及庫存量，盡可能多的利用本廠的回爐料、廢鋼、廢雜鐵，以降低庫存積壓和降低鑄件的生產(chǎn)成本。配料方法及工式，除碳的配料計算方法是兩個以上外，其它元素的配比計算方法，均是累積法。1 、碳的計算工式一、C=1.8%+CL 2式中C鐵水的含碳量（%）CL 爐料中的平均含碳量（ %）1.8% 在用沖天爐冶煉時，爐料經(jīng)預(yù)熱、熔化、過熱、還原過程中，脫碳量和增碳量的（估算）中間值。該式只適應(yīng)用于沖天爐碳量的計算，不適用于電爐配料的計算，且為了計算結(jié)果符合本單位設(shè)備的冶煉情況，1.8% 系數(shù)須根據(jù)多次熔煉經(jīng)驗的修正選取。例如： HT250 牌號灰鑄鐵的含碳量為3.1 3.4%，所用新生鐵的含碳量3.8% ，回

11、爐料的含碳量 3.2%，廢鋼的含碳量0.4%。估算配比，新生鐵加入量40% ，回爐料加入量35% ，廢鋼加入量25% 。C=1.8%+3.8 X0.4+3.2 X0.35+0.4 X0.25 2 X100%=3.17%2 、累積計算法 就是將按比例投入的各種爐料，各自代入成分的量，相加在一起，把冶煉過程中的增減率計算在其中，再調(diào)整到目標(biāo)成分的范圍，該計算方法適應(yīng)于沖天爐的配料，也適應(yīng)于電爐的配料。當(dāng)然每次配料，不可能一次配料計算成功，需多次調(diào)整配料比，方能達(dá)到理想，對于初掌握者來說，尤其是這樣。3 、碳的計算方法三，列方程式該配料方法的優(yōu)點是，在掌握了沖天爐增碳率之后，可一次配料成功，不需要試

12、調(diào)配幾次。原材料的化學(xué)成分含量如表二所示；鑄件材質(zhì)HT200 ，各化學(xué)成分要求范圍如表三所示；沖天爐增碳率為10% 。先確定回爐料的加入量為40% ，回爐料代入碳：3.2 % X0.4=1.28%總?cè)霠t料應(yīng)代入碳（即未增碳10% 以前的量）：3.3 % （要求碳量中線）1+10% （增碳量）«=2.91%生鐵和廢鋼共需代入碳：2.91%-1.28%=1.63%列方程式：設(shè)生鐵加入量為x3.5 % （生鐵含碳量）X x+0.4% （廢鋼含碳量）X （1-40%）-x=1.63% x=45%廢鋼加入量：（1 40%） 45%= 15%以上配料，碳達(dá)到了預(yù)期目的，但硅、錳仍達(dá)不到要求，需要

13、補加硅鐵和錳鐵，補加硅鐵、錳鐵及其它任何鐵合金，均可用下式求得。補加量（）=要求%合金含量乂收得率%X100%目標(biāo)中線硅含量是1.95，爐料中代入硅是1.37，還差0.58的硅量，需要添加硅鐵來補充其差，硅鐵的需補加量即可用上式算出。硅鐵 7 5 # 補加量（） =0.58% 75% X0.8X100%M%目標(biāo)中線鈕含量應(yīng)是0.8%,爐料代入的鈕是0.56 8 %,還差0.232的鈕量，需添加鉆鐵來補 充。鉆鐵 6 5 # 補加量（） = 0.232% 65% X0.75 X100%25%在生產(chǎn)普通鑄鐵或者普通鋼時，掌握了以上方法基本可以指導(dǎo)生產(chǎn)了，但是，在生產(chǎn)合金鋼，特別是高合金鋼時，還要考

14、慮到，為保證材質(zhì)有足夠的合金成分含量，在添加鐵合金時，隨之 而代入的其它成分，另外還要考慮到如何降低生產(chǎn)成本。在配料過程中，鉻含量取中線5%， 就需要加入上表兩類鉻鐵共計8%（因為低碳鉻鐵和高碳鉻鐵的含鉻量接近，所以先混在一起計算其加入量），才能接近中線要求。由于鉻鐵中含有一定量的碳和硅，加入8%鉻鐵的同時，勢必引起碳和硅的增加。另外，在保證鉻含量5%時，如果全部用高碳鉻鐵，碳量必超。如果全部用低碳鉻鐵，再用增碳劑調(diào)碳，又會因為低碳鉻鐵的價格比高碳鉻鐵的價格高的太多，而使生產(chǎn)成本上升。在保證化學(xué)成分合格又要降低生產(chǎn)成本的情況下，采用低碳鉻鐵和高碳鉻鐵的搭配使用。在實際生產(chǎn)中，當(dāng)爐前化驗結(jié)果出來

15、后（碳、硅），要想很快的正確的搭配投料比，確有一定困難，而且往往容易忙中出錯，所以要不斷總結(jié)經(jīng)驗， 作到熟中生巧。為了便于配料，我們列制一個如表五的常規(guī)配料表，操作起來就方便、快捷、準(zhǔn)確了。在了解上述配料基本知識和注意事項之后，雖然可以指導(dǎo)生產(chǎn)了。但是，想要使自己的產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，使鑄件化學(xué)成分穩(wěn)定在最佳含量范圍內(nèi)，從而達(dá)到鑄件最佳物理性能的匹配，作到物盡其用，還是不足到，還要進(jìn)一步了解，并懂理以下因素：（ 1 ）即便是同一材質(zhì)要求的鑄件，由于鑄件自身幾何形狀不同，以及鑄件服役工況條件的差異，而有意把其中某個成分控制在上線，或某個成分應(yīng)控制在下線。例如球磨機的一倉襯板與二倉襯板或隔倉板。一倉

16、襯板在服役工作時所承受的沖擊力較大，而二倉襯板所承受的沖擊力相對較小。大直徑球磨機襯板所承受的沖擊力就大，而小直徑球磨機襯板所承受的沖擊力就小。即便要求都是“中碳多元合金鋼”材質(zhì)，但是在配料作業(yè)中，前者的碳量有意識的取下線，提高其沖擊韌性，防止工件斷裂而失效。后者的碳量則應(yīng)取上線，而提高其硬度，增強抗磨損能力。隔倉板由于其幾何形狀復(fù)雜，厚薄懸殊大，孔多體長，自身產(chǎn)生應(yīng)力較大，雖然承受的沖擊荷較小，其含碳量也應(yīng)有意識的取下線。2 ）根據(jù)鑄件的服役狀況，什么樣的鑄件應(yīng)取什么樣的金相，哪個成分的高低，對材質(zhì)金相 有什么樣的影響？能引起材質(zhì)綜合物理性產(chǎn)生什么樣的變化？都應(yīng)作到心中有數(shù)。例如油田鉆井用的

17、泥槳泵高銘雙金屬缸套的內(nèi)套和采石廠用的破碎機錘頭，它們的材質(zhì)都是高 銘鑄鐵，其主要成分見表一，由于它們的工況條件各不相同，在控制其化學(xué)成分的上下線時就 存在有一定的差異。如碳和鈕，在高銘鑄鐵中，碳含量高金相組織中的碳化物量多，材質(zhì)相對 硬度高耐磨性好而韌性降低。鈕在高銘鑄鐵中起到穩(wěn)定奧氏體的作用，我們知道，奧氏體是個 軟相，硬度低而韌性好，只有在強沖擊磨損條件下才發(fā)生相變，才能使硬度提高耐磨損性能良 好。泥槳泵缸套的內(nèi)套，主要承受的是滑動磨損，幾乎不存在沖擊磨損，對材質(zhì)的硬度要求高 而對韌性要求相對較低些，所以其含碳量應(yīng)控制在中上線，而鈕含量應(yīng)控制在中下線。破碎機 錘頭的情況就不同了，工作中承

18、受著強沖擊磨損，對材質(zhì)的沖擊韌性及硬度要求都高，而耐磨 性和沖擊韌性又是一對矛盾，有時還不得不顧此失彼，為了實現(xiàn)材質(zhì)沖擊韌性和硬度的最佳配 合，需要弄清諸多因素存在間的相互關(guān)系，此處不再贅談。就僅對高銘錘頭材質(zhì)中碳和銳量來 說，碳含量應(yīng)適當(dāng)取中下線，而鈕含量應(yīng)取其中上線。爐前調(diào)整化學(xué)成分（即調(diào)料）由于低谷電價低，而焦炭價格不斷上升，另處，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對鑄件質(zhì)量要求越 來越高，對鑄件化學(xué)成分的控制也越來越嚴(yán)格，所以越來越多的廠家選用中頻電爐生產(chǎn)鑄件。在市場競爭中，為了降低生產(chǎn)成本，有用粒子鋼或廢鋼加增碳劑來生產(chǎn)球鐵，用廢雜鋼生產(chǎn)鑄 鋼件，這就要求爐工和爐前技術(shù)人員掌握調(diào)整成分即調(diào)料的

19、技術(shù)。調(diào)料仍按上述的配料工式，只是應(yīng)用起來速度較慢。如果工式的計算過程全部理解了，其實在 生產(chǎn)過程中無需用筆，通過口算、心算就可以解決問題。以一噸電爐調(diào)硅含量為例如果終硅要求含量是1.8%，爐前化驗是1.3%，還要補加0.5%的硅，補充硅含量用的是硅鐵，需要加多少硅鐵？把硅鐵的含硅量按 70%計算，（硅鐵7 5 #真實含硅量大都達(dá)不到75% ,還有燒損率）心算時把70%念作0.7,乘多少（即加入量）接近于0.5%的0.5呢？心算“七七得四十九”，硅鐵加入量按 0.7%時帶入硅是0.49% ，接近于0.5%，為了成分更準(zhǔn)確些，無非是在稱硅鐵時，適當(dāng)多稱幾兩即可。如果需要補加0.2%的硅，心算“三

20、七得二H一”，加入0.3%的硅鐵就可以了。心算的工式可以這樣排列： 合金含量XX （加入量）=需要補加量“熟能生巧”，經(jīng)常總結(jié)經(jīng)驗，用增碳劑或生鐵如何提高碳，用廢鋼如何降碳，都可以通過心算或者口算一次搞定。另外在熔煉操作中，為了便于準(zhǔn)確的調(diào)整、控制各元素的含量，對沒有化驗前原鐵、鋼水的成分含量，也要作到心中有數(shù)不同對待，如：鑄鋼的含碳量有意識的往中、下線上靠近，不要使其超高，因為調(diào)整鑄鋼的含碳量是“提高容易降低難”，如果原鋼水含碳量低，稍加點新生鐵就把碳提上去了，甚至不需要再化驗就可以直接出鋼。如果是原鋼水含碳量過高需要降碳，一般工廠通常采用的措施是：添加低碳的薄皮料往下降碳，不易控制和掌握，

21、往往還需要二次化驗；鑄鐵的含碳量應(yīng)是有意識的往中、上線上靠近，不要使其含量過低，這是因為調(diào)整鑄鐵的含碳量是“降低容易提高難”，如果原鐵水含碳量過高，稍加點廢鋼就可以把碳降下去。如果是原鐵水含碳量過低需要往上提碳，那就困難了，通常采用的措施是：1.添加新生鐵；由于新生鐵的含碳量與鐵水的含碳量懸殊不大，要把碳提上去需要加大量的新生鐵，往往調(diào)碳的時候爐內(nèi)鐵液已經(jīng)較滿，加入大量的新生鐵爐膛可能容納不下。2.添加增碳劑；我們知道：增碳劑的熔點很高，增碳劑在爐內(nèi)不是熔化后被鐵水吸收的，而是被鐵水包圍侵蝕吸收的，通常增碳劑隨爐料一起加入，增碳劑的吸收率高，如果增碳劑漂浮在鐵水表面，其吸收率很低，且不易控制和

22、掌握，往往還需要采取一些措施。除上述之外，還應(yīng)有爐前三角試片的觀察分析能力，例如，同樣的 HT200或HT250 ,但由于 鑄件的大小，厚薄不同，要求各成分含量的高低就不同，特別是用大型沖天爐，澆注生產(chǎn)體積 大小不同的鑄件，僅靠爐后配料控制鐵水的化學(xué)成分含量，是不能滿足各種鑄件結(jié)晶組織和物 理性能要求的。在這種情況下，爐前觀察分析三角試片尤為重要，例如；當(dāng)澆注薄壁鑄件時， 三角試片的白口深度，比以往觀察（經(jīng)驗）的大時，就要及時住包中適量加硅鐵，進(jìn)行調(diào)補。當(dāng)澆注厚大鑄件時，如果三角試片的白口深度過小，就要及時往澆包中加入適量的鈕鐵。還要 總結(jié)掌握，通過觀察三角試片鐵水的翻花花紋，來分析判斷鐵水性

23、能的經(jīng)驗，以便盡早的及時 采取措施。近年來為減輕汽車重量，采用高強度鋼較多。鑄鐵爐料中，高強度鋼的比例也增加了。與普通 鋼相比，高強度鋼含鈕量多，致使鑄鐵含鈕量增加。需要知道鉆對鐵素體球墨鑄鐵的各種影響。鈕是穩(wěn)定珠光體元素，鐵素體球墨鑄鐵受鉆的影響，會不會降低伸長率或惡化加工性能。 為此， 研究了添加硫化物1）、氧化物2）脫鈕，吹入空氣脫鈕3）,或者添加稀土 4）消除鉆的有害 作用。FCD450（相當(dāng)QT450）鐵素體球墨鑄鐵大型厚壁鑄件的生產(chǎn)受到上述爐料條件影響，需要知道 鈕對厚壁球墨鑄鐵件材質(zhì)的影響及對策。 目前有關(guān)此問題的研究報告很少。 本文以FCD450為 對象，研究不同含鈕量和壁厚的

24、球墨鑄鐵件中組織對機械性能的影響。2.實驗方法采用生鐵、含錳廢鋼、硅鐵、錳鐵、增碳劑做爐料，用10 噸工頻爐熔化鐵液。原鐵液含錳量1500kg, 都在包0.3%，添加錳鐵以獲得含錳0.6%、 0.9%、 1.5% 的鐵液。每種含錳量的鐵液內(nèi)用硅鐵孕育，用硅鐵鎂稀土合金球化處理。是最終目標(biāo)化學(xué)成分。表 1 目標(biāo)化學(xué)成分（質(zhì)量% ）Mn0.3%CSiMnPSFe3.52.60.30.030.03其余/、AI、0.6Mn0.6%Mn0.9%0.9Mn1.5%1.5包內(nèi)球化孕育處理后，在自硬樹脂砂型于1623K澆注直徑25mm,長 250mm試棒及尺寸測定園棒試100 X100 X500mm、300

25、X300 X500mm、500 X500 X500mm 的厚壁楔型試塊塊和厚壁楔形試塊的溫度，規(guī)定1523K 到共晶溫度的溫度變化速度為冷卻速度。測出直徑25mm,長250mm 試棒的冷卻速度為1.90K/s , 100 X100 X500mm 楔型試塊冷卻速度為0.22K/s,300 X300 X500mm 楔型試塊冷卻速度為0.12K/s,500 X500 X500mm 楔型試塊冷卻 速度為 0.08K/s 。從園棒試塊和厚壁楔形試塊切取試樣加工成JIS Z 2201 規(guī)定的 4 號拉伸試樣，測定抗拉強度和伸長率。在拉伸試樣旁取樣觀察金相組織，測定硬度。用金相顯微鏡放大50 倍和 100

26、倍觀察5 個視野，測定石墨球徑、石墨球數(shù)、球化率和珠光體面積率。對含錳量0.9%的各種壁厚試樣用電子探針分析儀做面分析和線分析，了解錳的分布狀況。用X 線衍射做相分析。通過熱處理調(diào)整基體組織，研究基體組織和石墨對機械性能的影響。從含鈕量0.3%、0.9%的500 X500 X500mm 厚壁楔形試塊切取直徑26mm長度220mm 圓棒，用電爐對其進(jìn)行熱處 理。從1173K緩慢冷卻到1023K ,使厚大試塊切取的圓棒熱處理后獲得的珠光體面積率和同 一含鈕量的鑄態(tài)圓棒試樣的珠光體面積率相同。熱處理試樣的石墨組織和熱處理前相比，沒有 大的變化。從熱處理試樣切取4號拉伸試樣，測定抗拉強度和伸長率，在拉

27、伸試樣旁測定硬度 和觀察金相組織。用珠光體面積率相同的鑄態(tài)圓棒和熱處理圓棒進(jìn)行比較，研究石墨組織的影 響。用同一個厚壁楔形試塊切取的珠光體面積率不同的鑄態(tài)試棒和熱處理試棒進(jìn)行比較，研究 基體組織的影響。增碳劑的選擇及使用一、合成鑄鐵有個重要參數(shù)易忽視近年來，鑄件市場競爭激烈，而鑄件質(zhì)量要求越來越高，價格卻是低來越低，而對企業(yè)的環(huán)保要求也越來越嚴(yán)格，所以在很多地方，已用感應(yīng)電爐取代沖天爐熔化鐵液。從原材料的價格上來說，由于工業(yè)發(fā)達(dá)國家的廢鋼供應(yīng)充足，我國廢鋼在社會上沉淀存留量較多，廢鋼價格比新生鐵價格低的多，所以這幾年廣泛采用廢鋼加增碳劑的方法生產(chǎn)鑄鐵， 即“合成鑄鐵”。在生產(chǎn)過程中如果工藝操作

28、正確，不但鑄鐵的化學(xué)成分和溫度便于控制，還可 以提高鑄件的綜合物理性能，同時也可以降低鑄件的生產(chǎn)成本。在合成鑄鐵技術(shù)不斷發(fā)展、不斷完善的過程中，廢鋼的加入量也越來越多，從最初的少量加入，現(xiàn)已經(jīng)增加到80%,電爐熔煉鑄鐵不像沖天爐那樣有增碳源， 為了得到合格的含碳量，添加增碳劑是必不可少的措施，這樣增碳劑的選擇和使用方法，對改善鑄鐵組織、提高鑄鐵的綜合物理性能，是至關(guān)重要的問題。二、增碳劑的選擇增碳劑的種類很多，可以用作鑄鐵增碳劑的材料也很多，但質(zhì)量懸殊很大，價格差也很大，在保證鑄件質(zhì)量的前提下，應(yīng)根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品的特點和質(zhì)量要求，正確選擇增碳劑。增碳劑的種類很多，根據(jù)大多數(shù)工廠的使用情況，僅扼要介

29、紹兩種常用的增碳劑：1 .人造石墨在常用的增碳劑中，人造石墨是品質(zhì)最好的增碳劑。制造人造石墨的主要原料是粉狀的優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦，在其中加入少量其他輔料。原料配齊后壓制成形，然后經(jīng)25003000 C、非氧化性氣氛中處理，使之石墨化。經(jīng)高溫處理后，灰 分、硫、氣體含量都大幅度減少。由于其生產(chǎn)工序多及生產(chǎn)周期較長，所以價格較高。鑄造廠常用的人造石墨增碳劑，大都是制造石墨電極時的切屑，廢舊電極和石墨塊等循環(huán)利用的材料。2 .石油焦石油焦是目前廣泛使用的增碳劑。石油焦是精煉原油得到的副產(chǎn)品。原油經(jīng)過常壓蒸儲或減壓蒸儲得到的油渣及石油瀝青, 都可以作為制造石油焦的原料，再經(jīng)焦化后就得到生石油焦。生石油焦中

30、的雜質(zhì)含量高，不能直接用作增碳劑，必須先經(jīng)過煨燒處理。石油焦的煨燒是為了脫除硫、水分和揮發(fā)物。將生石油焦在12001350 C煨燒，可以使其成為基本純凈的碳。各種石油焦制品的成分列于表1 (供參考)。除此之外，還有天然石墨以及焦炭和無煙煤，由于在合成鑄鐵中很少使用，故不做介紹有資料介紹：(1)普通煨燒石油焦增碳劑，具因為沒有經(jīng)過高溫煨燒，可能煨燒溫度偏低，時間偏短。氮含量一般在9000Ppm 左右，硫含量也高。在白紙上無法畫出清晰的痕跡。(2)高溫煨燒石油焦增碳劑，氮含量在 300500Ppm ,硫比前者低很多。在白紙上可 以留下清楚痕跡。(3)質(zhì)量最好的高溫煨燒石油焦增碳劑，氮含量在 100

31、Ppm 。硫比前者更低。在白紙上 可以留下清晰痕跡，手感舒適，就像 6B鉛筆一樣。根據(jù)筆者到過幾個企業(yè)所知，很多工廠在購買增碳劑時，一般注意的：一是增碳劑的價格; 二是增碳劑中的固定碳、硫、灰分、揮發(fā)分、水分的含量，雖然這些對穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量和降低生 產(chǎn)成本固然很重要，但往往忽視了一個重要參數(shù)，那就是增碳劑中的氮含量。氮在鑄鐵中的作用具有兩面性：一般認(rèn)為當(dāng)?shù)吭?0120Ppm時，氮具有穩(wěn)定珠光體、提高鑄鐵力學(xué)性能的作用；當(dāng)鑄鐵的含氮量超過臨界點（一般認(rèn)為約140Ppm ）時，就會 使鑄件產(chǎn)生氮氣孔。雖然國外很多企業(yè)尤其是近年日本的很多企業(yè)，要求鑄鐵的氮含量在60120Ppm ,鈦含量要求小于0

32、.025%。但是，氮畢竟是惰性氣體，通常氮以三種形態(tài)存在于鑄鐵中：溶于 液態(tài)或固態(tài)鑄鐵中。與鐵液中的元素形成氮化物。從鐵液中析出，以單質(zhì)氣體的形式存在， 形成氣孔。有資料介紹，爐料中廢鋼的使用量為15%時，鑄鐵中的氮含量為0.003%0.005% ; 爐料中廢鋼的使用量為50%時，鑄鐵中的氮含量約為0.008%0.012% ;爐料全部為廢鋼時， 氮含量可能高達(dá)0.014%以上。由于廢鋼的加入量不斷增加，增碳劑的加入量也不斷增加，所 以必須重視增碳劑中的氮含量。為了避免鑄件出現(xiàn)氣孔缺陷，在購買增碳劑時，一定要選購含 氮量低的品種，如有可能，應(yīng)該查增碳劑的中的氮含量?，F(xiàn)在，不要說增碳劑中的氮含量，

33、就 是鑄鐵中的氮含量，很多企業(yè)都不能準(zhǔn)確地分析出來。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，在購買增碳劑時，要 購買大型企業(yè)的產(chǎn)品，可以在購買前到生產(chǎn)廠家去考察，到已經(jīng)使用過的用戶里去了解，一旦 使用后鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，就不要輕易更換供應(yīng)商。即便是固定的供應(yīng)商，在又一次批量進(jìn)貨時， 也要先試用幾爐，確定對鑄件質(zhì)量沒有影響時，再正常使用。我公司和駐馬店某企業(yè)長期以來一直使用舞鋼市某公司生產(chǎn)的增碳劑，產(chǎn)品質(zhì)量很穩(wěn)定， 后間斷使用SD某公司生產(chǎn)的增碳劑，鑄件加工后成批出現(xiàn)氣孔，嚴(yán)重時鑄件落砂后就可以發(fā) 現(xiàn)。金相分析：氣孔周圍沒有石墨，邊沿白亮，呈“貧碳”現(xiàn)象。與“?？蠂H貿(mào)易（上海） 有限公司”提供的金相圖譜相對比，應(yīng)該屬于氮

34、氣孔。表2為出現(xiàn)氣孔爐次的化驗結(jié)果。、增碳劑的使用方法影響增碳劑吸收的因素有：（ 1 ）增碳劑的自身質(zhì)量。（ 2 ）鐵液的含碳量一般情況下，鐵液的含碳量越低，增碳劑的吸收率越高，當(dāng)原鐵液的 wC 在 3.6%以上時，再往上增碳就困難了。（ 3 ）鐵液的含硅量原鐵液中的硅越高，越影響增碳劑的吸收，這是因為硅具有排碳作用，降低了碳在鐵液中的溶解度。（ 4）鐵液的含錳量原鐵液中的錳含量高，有利于增碳劑的吸收。有資料介紹，初始碳量每增加0.1%，增碳劑吸收率可降低1%2%;硅量每增加0.11% , 增碳劑吸收率可降3%4%;硫量每增加0.1%，增碳劑吸收率可降低1%2%;鉆量每增加 0.1% ,增碳劑

35、吸收率可提高2%3%。由此可見，當(dāng)鐵液中初始碳含量高時，在一定的溶解極 限下 , 增碳劑的吸收速度慢,吸收量少, 燒損相對較多, 增碳劑吸收率低。當(dāng)鐵液初始碳含量較低時 , 情況相反。另外 , 鐵液中硅和硫阻礙碳的吸收, 降低增碳劑的吸收率。而錳元素有助于碳的吸收 , 提高增碳劑吸收率。就影響程度而言, 硅最大 , 錳次之 , 碳、硫影響較小。因此, 在實際生產(chǎn)過程中, 應(yīng)先增錳, 再增碳 , 最后增硅。（ 5 ）爐料和鐵液質(zhì)量（是否嚴(yán)重氧化）。（ 6）爐工操作增碳劑還沒有被吸收，就不停的往外挑渣，把增碳劑和熔渣一起挑出來。（ 7 ）加入時間及加入方法增碳劑不要先加入爐底。由于增碳劑的熔點高，

36、其是依靠鐵液的包圍被緩慢地分解吸收的，所以如果直接加入爐底，不但會延長增碳劑的分解時間，集聚的高溫還可以把爐底燒成海綿狀，把爐底燒穿。因此，應(yīng)在爐底有少量鐵液時，增碳劑隨廢鋼起加入，力爭在爐料加入3/5時，把計算的增碳劑加入完畢(8)爐溫控制 在正常的生產(chǎn)條件下，鐵液溫度較高，則碳較易溶于鐵液，增碳效率因而較高。用廢鋼加增碳劑生產(chǎn)合成鑄鐵，在選用增碳劑時，要根據(jù)廢鋼的加入量來選擇增碳劑，如 果廢鋼的加入量少，可以選擇含氮量適當(dāng)高的增碳劑；如果廢鋼的加入量多，可以選擇含氮量 低的增碳劑。優(yōu)質(zhì)的增碳劑，不但具有增碳作用，還具有對鐵液的孕育作用。由于氮畢竟是氣 體，且不易化驗和控制，所以在購買增碳劑

37、時，力爭購買含氮量低的增碳劑為好?；诣F鑄造加廢鋼的比例與增碳劑的關(guān)系及含氮量 對灰鐵鑄造的影響，符廢鋼的分類與選擇?；诣F廢鋼的加入量要根據(jù)各生產(chǎn)廠對廢鋼純凈度和對成本的酷斃而定。受生鐵成本價居高不下 的影響?，F(xiàn)在許多企業(yè)基本不使用生鐵，鑄造中全部采用廢鋼加一部分的回爐料。而大部分的 企業(yè)是將廢鋼的加入量控制在 40%左右。由廢鋼原料進(jìn)灰鐵的鑄造生產(chǎn)，增碳是工藝中重中之重。所以，選擇與廢鋼類型相匹配增碳劑 就顯得尤為重要?，F(xiàn)在市場中的增碳劑質(zhì)量參次不齊。好的增碳劑能起到穩(wěn)定增碳、促進(jìn)吸收 的效果。但是增碳的比例，則要根據(jù)廢鋼成份而定。增碳劑在灰鐵鑄造中需要注意的事項1.增碳劑的成分，應(yīng)該以氮含量

38、的成分多少來區(qū)分。以感應(yīng)爐加入50-60%以上的廢鋼，熔煉合成鑄鐵而論，廢鋼加入量越大，鐵水氮含量也越大。由于合成鑄鐵鐵液中的鈦、鉛、睇等 有害元素低，所以應(yīng)該使用低氮的增碳劑。如果增碳劑氮含量較高，則容易使鑄件出現(xiàn)氮氣孔。 一般而言，低端增碳劑含氮都比較高。由于鐵水中鈦的含量很低，不可能用Ti 消耗大量的氮，使鑄件容易因為氮含量太高而出現(xiàn)氮氣孔，裂隙狀氮氣孔或者有關(guān)缺陷。這種現(xiàn)象，已經(jīng)在我以前工作過的單位發(fā)生，許多專家在其發(fā)表的文章中也談過，增碳劑質(zhì)量不好帶給他們的重大損失，特別強調(diào)合成鑄鐵熔煉，關(guān)鍵在使用質(zhì)量好的，氮含量低的煅燒石油焦。很多鑄造朋友以為，增碳劑硫量較高，不會影響普通灰鐵（孕

39、育鑄鐵）的質(zhì)量，但是增碳劑硫量高，伴隨著其中的氮也會很高，帶來質(zhì)量問題。2. 國際上增碳劑標(biāo)牌注名只有高氮，中氮，低氮三種之分，增碳劑的氮含量是非常重要的指標(biāo)！目前國內(nèi)對鑄造使用增碳劑尚沒有建立標(biāo)準(zhǔn)，普通煤，沒有煅燒的石油焦氮含量很高，一般超過 500-4000PPM （ 0.05-0.40% ）。經(jīng)過高溫煅燒的石油焦，氮含量一般小于300PPM ，但是供應(yīng)商生產(chǎn)增碳劑時，煅燒溫度等等控制措施不同，氮含量也有不同，特別是氮含量的檢測，很多工廠不具備，造成工廠驗收比較盲目，只是看碳的石墨化成度，以增碳劑顆粒在白紙上書寫，手感舒適，筆畫清晰與否來判斷。最好的石油焦增碳劑氮含量小于100PPM 。3

40、. 當(dāng)然各種增碳劑在國內(nèi)還在逐步適應(yīng)，特別是高氮增碳劑，牽涉鑄件成本，也在大量使用，石墨化不好的石油焦，精煤等等，這些低端產(chǎn)品針對什么鑄鐵熔煉使用？是否是高含鈦鑄鐵使用？還是鐵水在熔煉保溫中，氣體排出？還需要今后逐步獲得經(jīng)驗。石墨化不好的增碳劑，加入鐵水，一是吸收率低，（只達(dá)40-60% ），二是吸收速度慢，三是爐內(nèi)產(chǎn)生渣子多。容易使鐵水氮含量超標(biāo)，產(chǎn)生氮氣孔。有時沒有出現(xiàn)大量氣孔缺陷，其中原因，估計與鐵水中熟，鎬等元素有關(guān)，這些元素與氮親和力較強，希望大家注意，逐步總結(jié)經(jīng)驗。4. 增碳劑的加入方法，在做合成鑄鐵時，增碳劑加入量很大，在電爐熔煉加料前期或中期都可以加入，和廢鋼同時加入，同時配合

41、加入碳化硅。其中牽涉到熔煉后期加入量，起到預(yù)處理，增加石墨核心作用，這時必須加入氮含量低的增碳劑，加入量最好不要太多，不要超過0.2% ，避免石墨粗大。最后補充增碳劑，理想鐵水溫度在1500 度左右，加在扒凈渣子的干凈液面，幾分鐘之后，溫度合適就可以出爐，不要理會液面沒有吸收的殘余增碳劑，因為它在出爐鐵水的沖擊攪拌過程中，也可以起到孕育作用。5. 氮含量高的增碳劑，在熔煉灰鐵鐵水時，極易產(chǎn)生氮氣孔缺陷，對球鐵鐵水，氮氣孔缺陷 也有出現(xiàn)，幾率比灰鐵較低，估計是因為球化劑里面有稀土等除氣元素起了作用。關(guān)于灰鑄鐵中的氮含量問題1. 03 年開始，日本人對沖天爐熔煉灰鐵300 鐵水，要求不定期檢測氮含

42、量，當(dāng)時檢測的氮含量一般在100-120PPM 。為什么日本人檢測氮？當(dāng)時很多中國鑄造人都不清楚，很盲目。2. 06 年初，日本工廠新建工廠開始試生產(chǎn)，使用感應(yīng)電爐熔煉，而老廠依然使用沖天爐熔煉。在新廠的整個試生產(chǎn)期間，電爐使用的生鐵，廢鋼等原材料與老廠完全一樣，成分控制也基本相同，但是灰鐵300 力學(xué)性能卻低于老廠沖天爐的性能。3. 追查原因，大家從孕育，增加硫含量，等措施之后，依然沒有改善，最后只好降低碳含量，來提高電爐灰鐵300 的力學(xué)性能。見光譜儀分析結(jié)果。即沖天爐碳從3.2-3.2% 改成電爐3.9- 3.0% 。其余成分不變。4. 我把這個工廠一個月期間，新，老廠光譜儀化驗結(jié)果做了

43、對比，發(fā)現(xiàn)沖天爐鈦含量一般低于0.025% ，而電爐鈦含量在0.04-0.06% 。鈦含量不同是表面現(xiàn)象，實質(zhì)問題是鈦高，結(jié)合了強化灰鐵基體的氮，影響了力學(xué)性能。之后一直就把灰鐵鈦作為控制的主要元素來對待，去分析一些質(zhì)量問題。5. 普什鑄造的工作經(jīng)歷。6. 08-09 年，和美國GE 公司討論生產(chǎn)灰鐵汽缸體鑄件，美國人也要求鐵水檢測氮和其他微量元素，如鈦，鉛等等。其中鈦要求小于等于0.025% ，氮含量要求60-120PPM 。這些要求和自己熔煉灰鐵的經(jīng)驗，即從沖天爐轉(zhuǎn)變成電爐熔煉后，遇到的問題相符。7. 灰鐵熔煉從沖天爐轉(zhuǎn)向電爐之后，非合成鑄鐵配料，同樣原材料，碳當(dāng)量一樣，電爐鐵水強度性能總

44、是不如沖天爐高，細(xì)查原因，在冶金原理上有不同，卻沒有任何資料可以學(xué)習(xí)和介紹， 但是從成分上看，可以查出微量元素含量不同，特別是鈦含量不同。沖天爐鐵水鈦含量與美國人要求一樣，有時還更低，一般小于0.025% ，而電爐鐵水鈦含量一般都在0.04-0.05% 以上。之后學(xué)習(xí)，知道鈦強烈結(jié)合氮，而氮可以強化基體，是影響灰鐵強度的因素之一，而冶金質(zhì)量 不同，還沒有可靠的解釋。8. 現(xiàn)在，國內(nèi)專家在鑄造技術(shù)會議上多次談到，在灰鐵中，要把氮作為合金元素來對待，使大家逐步認(rèn)識到影響氮的合金元素，鈦，甚至鋯，都要注意控制。在鑄鐵中，隨著氮含量增加，鑄鐵強度增加，直至含量超過150PPM 以上出現(xiàn)氣孔為止，鑄鐵強

45、度提高很多。郝石堅在“現(xiàn)代鑄鐵學(xué)”一書中介紹，鑄鐵成分在：W( C ) 3.12% ， W(Si) 1.35% ， WMn)0.71%,W(S)0.09%,W(P)0.13% 的鐵水中隨氮含量的增加，鑄鐵強度也逐步增加。9. 氮對灰鑄鐵抗拉強度的影響含量氮含量10.008%20.010%30.014%40.015%該試驗以加入氰化鈉改變鐵水氮含量，以0.3%硅鈣孕育?？估瓘姸萂PaPPM2878030510032814036115010. 大量合成鑄鐵配料在電爐熔煉灰鐵中使用，以增碳劑配料加入，增加鐵水碳含量，而帶來鐵水氮含量大大增加，特別是不好的增碳劑，氮含量極高，同時廢鋼加入很多，鐵水氮含

46、量綜合累積，(加上孕育，樹脂砂型芯)使鑄件出現(xiàn)氮氣孔問題，也在影響鑄件質(zhì)量。很多文章介紹他們在解決氮氣孔缺陷時，加入鈦或者鋯的合金，成功克服了灰鐵鑄件的氮氣孔，但是從氮增加鑄件強度方面來看，加上目前大量鑄造企業(yè)準(zhǔn)確分析鐵水氮含量困難，最終控制鐵水氮在合理的含量不足，也存在問題。下面是最近看見章舟老師的一本書中介紹增碳劑的成分。里面談到含有氫，氧有新意。1. 氮含量過高，引起鑄件產(chǎn)生氣孔。氮進(jìn)一步增加，出現(xiàn)裂隙狀氮氣孔。當(dāng)然實際鑄造，熔煉過程難免有其他氣體溶入鐵水，一旦有氫溶入，則產(chǎn)生氣孔缺陷的氮最高含量要降低。一般要求氮含量不要超過120PPM 。氮含量越高，灰鐵強度越高，直至最后因氣孔出現(xiàn)，

47、強度突然降低。雖然氫含量同時作用，產(chǎn)生氣孔缺陷，但其在鐵水中的最高允許含量比氮含量低一個數(shù)量級，灰鐵中主要引起氣孔缺陷的，還是氮。2. 國外鑄件采購客戶，在十多年前就要求檢測灰鐵中的氮含量，現(xiàn)在這些客戶把灰鐵鐵水中氮含量檢測要求，更加頻繁。牧野機床鑄件采購日本人，現(xiàn)在要求這個鑄造工廠每月檢測一次鐵水氮含量。目前，大量灰鐵鐵水是以感應(yīng)電爐熔煉，配料則多以合成鑄鐵，多加廢鋼和高溫煅燒石油焦增碳劑，少用生鐵配料。這種熔煉工藝情況下，一般氮含量在80-90PPM 左右。3. 今年 6 月份，在河南新鄉(xiāng)一個鑄造工廠，看見他們把檢測灰鐵氮含量，也作為常規(guī)檢測。但是他們的氮含量經(jīng)常在40-60PPM ， 感

48、覺偏低?？墒撬麄兊幕诣F力學(xué)性能也沒有遇到很大問題。我曾經(jīng)以60% 廢鋼， 30% 回爐料，10% 生鐵配料合成鑄鐵，灰鐵300. 以前一直很穩(wěn)定，鈦含量一般小于0.025% 左右.但是在一個常年使用硅-鋯孕育劑的工廠，則連續(xù)2-3 爐鐵水力學(xué)性能不合格。（碳3.0， 硅孕育前1.4， 鈦 0.02） 。 而取消硅鋯孕育劑，以硅 -鋇 -鈣孕育劑代替后，力學(xué)性能一下從270 跳到 350MPa 。當(dāng)時不知道原因，幾天之后，在青島一個鑄造會議上，遇見張文和老師，他解釋說：鋯的固氮作用比鈦還要強，這才明白過來。這方面的認(rèn)識，目前看還很粗淺，很多熔煉實際情況，影響因素很多，還有不同結(jié)果，需要繼續(xù)學(xué)習(xí)認(rèn)

49、識。（見照片新鄉(xiāng)氮含量）4. 氮含量對灰鐵力學(xué)性能有影響，但是很多實際情況難以解釋。a.氧氮儀分析結(jié)果是全氮含量，而對力學(xué)性能有影響的是溶解氮，化合氮影響?。ㄍ踉普牙蠋熞蟛榍宓治?，與力可技術(shù)人員交流是全氮含量，煙臺52 分所把試樣送寧波兵器部52 所總部，使用美國力可氧氮儀分析，熱導(dǎo)法，全氮含量）。b. 大多數(shù)工廠化驗氮含量手段不具備，偶有鑄鋼工廠光譜儀有氮通道，可以分析氮，準(zhǔn)確度有問題。c.硅，鈦，結(jié)等等與氮化合的微量元素，對灰鐵性能影響的機制，原理不清楚。生產(chǎn)實際中數(shù)據(jù)積累和試驗研究不足。d. 個人經(jīng)歷，鈦高于0.05% 肯定明顯影響灰鐵力學(xué)性能。鋯也嚴(yán)重影響。（舉例海陽北方機械工廠試

50、驗合成鑄鐵。碳3.0%硅 1.4%，孕育后 1.7%，鈦小于0.02% ） （南方知名鑄造工廠，廢鋼90% ，回爐料10% 試驗合成鑄鐵，有詳細(xì)報告給我，鈦含量非常低，力學(xué)性能勉強合格，估計使用了含鋯的隨流孕育劑）。5. 最近看了龐鳳榮老師組織翻譯，王云昭老師審校的日本人寫的“反應(yīng)論鑄鐵學(xué)”，書中看到專門有一章節(jié)談鑄鐵中氮的行為。日本人，美國人都在十幾年前就注重鑄鐵中氮引起性能變化和影響， 我們國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)開始注意了。王云昭老師在今年五月 “鑄造工業(yè)”技術(shù)會議上提出，要把氮作為鑄鐵中的合金元素來對待。根據(jù)王云昭老師的要求，我在會議之后，去煙臺這個鑄造工廠，追查鑄鐵氮含量的分析情況，結(jié)果是分析的

51、氮是全氮含量。鑄鐵里面的氮含量包括溶解氮和化合氮，影響力學(xué)性能的是溶解氮，化合氮包括與硅，鈦，鋯等等的化合物。區(qū)別溶解氮和化合氮估計比較困難。補充內(nèi)容：1. 灰鐵熔煉從沖天爐轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電爐，簡單認(rèn)識是感應(yīng)電爐熔煉時間比較長，石墨結(jié)晶核心在高溫下越來越少，容易形成白口，總的解釋是冶金質(zhì)量不如沖天爐好。但是，具體，詳細(xì)的理論解釋很少，而在兩種熔煉設(shè)備的微量元素含量不同方面，有不少理論說法。2. 感應(yīng)電爐熔煉，對生鐵等原材料中的各種元素?zé)龘p比沖天爐少很多，即保留了原材料，特別是生鐵中的各種微量元素，其中危害元素是鈦，鉛，碲，等。而沖天爐熔煉，各種元素?zé)龘p較大，其中危害元素?zé)龘p也較多，為了減少生鐵中有

52、害元素對鐵水的影響，鑄造界現(xiàn)在多以合成鑄鐵工藝和高純生鐵材料來熔煉鐵水。3. 那么感應(yīng)電爐熔煉鐵水，如何使其冶金特性接近沖天爐鐵水？近幾年鑄造工作者提出以下一些在使用的方法：a. 感應(yīng)電爐的功率密度配置比較大，保證熔煉時間縮短，即要快速熔煉。（滄州工廠10 噸熔煉要 3-4 小時）。b. 嚴(yán)禁鐵水在平衡溫度以上的高溫保溫時間過長，減少高溫下石墨結(jié)晶核心的減少。（二氧化硅微晶問題）。c. 生產(chǎn)中如果需要把鐵水分幾次出爐，鐵水在爐內(nèi)保存時間過長，則以增加鐵水石墨核心的各種處理措施來對鐵水做“預(yù)處理”。一般來講，大件鑄造車間，一爐鐵水溫度成分合格之后，都是馬上出爐，或一包出完，或分2-3 包出完，馬上澆注鑄件。而流水線鑄造車間，如果爐子配置較大，要分幾次出完鐵水。（ 20 噸鐵水澆注一天。10 噸爐子分4 次出完，等待1 小時多，南方工廠例子，可以看彩色金相照片）。d. 預(yù)處理的操作有各種方法：留