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耐磨衬板ZGCr18Mn12Si2N 衬板

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  • 江苏无锡市

更新时间:2024-05-11

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劲国重工技术发布:2.7抗磨白口铸铁件 (见表2.1-15和表2.1-16) 表2.1-15抗磨白口铸铁牌号及化学成分(摘自GB/T8263-1999) 表2.1-16抗磨白口铸铁力学性能及应用举例(摘自GB/T8263-1999) 注: 1.牌号中的DT和 GT,分别为低碳和高碳的拼音字母的字母,表示含碳全的高低。 2.铸

2.7抗磨白口铸铁件(见表2.1-15和表2.1-16)

表2.1-15抗磨白口铸铁牌号及化学成分(摘自GB/T8263-1999)

表2.1-16抗磨白口铸铁力学性能及应用举例(摘自GB/T8263-1999)

注:

1.牌号中的"DT"和" GT",分别为“低碳”和“高碳”的拼音字母的字母,表示含碳全的高低。

2.铸铁的热处理规范和金相组织,参见GB/T8263-1999。

3.铸件在清理铸件或处理铸件缺陷过程中,不能采用火焰切割、电弧切割、电焊切割和补焊。

灰铸铁中,主要元素为C、Si、Mn、S、P。其中C、Si、P是促进石墨化元素,而Mn、S为阻碍石墨化元素。为了减少石墨片的数量,就必须降低C、Si、P的含量,同时提高Mn、S的含量,故其碳当量CE=C+1/3(Si+P)一般来说都较低,都属于亚共晶铸铁Sc<1,但是由于碳在铸铁中以两种形式存在,一种是游离态的石墨;另一种是化合态的渗碳体,如果碳当量过低,那么铸铁在冷却过程中碳就会全部形成渗碳体,而使铸铁成为白口铸铁,力学性能不佳。所以在生产孕育铸铁过程中,首先要进行化学成分分析,来选择合适的碳当量,使碳元素在凝固过程中除形成渗碳体外,还要有少量石墨存在,以便使铸铁的内部组织出现珠光体,而获得高的力学性能。

在实际生产孕育铸铁时,由于在原铁液中还要加入硅基孕育剂,故在选择原铁水成分时一般是选择其碳当量CE在白口区或麻口区边缘的附近,这就要视所生产的孕育铸铁的牌号而定,然后稍加入孕育剂就会使灰口铸铁基体呈现细致的珠光体。

对于Mn和S元素,它们都是有利于形成珠光体的元素,在铁液中Mn和S元素还会发生反应,生成MnS渣滓,故在生产孕育铸铁时,还需要增加Mn元素的含量。而对于S元素,就要视铸件的实际结构状况,在铸件不产生裂纹的情况下,可以放宽对其的控制范围,某些情况下,甚至于是人为提高其含量。

至于孕育剂的加入方式,一种是在出铁时加入,还有在浇注过程中随流孕育或型内孕育,这就要视具体情况灵活掌握。由于孕育方式的不同,孕育剂的加入量也会有所变化。

孕育过程是对原铁水短时间的一种作用,故对铁水的浇注时间必须加以限制,如果浇注时间过长就会失去孕育效果,使铸件的力学性能降低。


二、稀土合金铸铁

在生产孕育铸铁时,需配入大量的废钢,如果利用冲天炉进行熔炼有时可能会有困难,况且由于铸造业的发展,废钢供不应求,有时会直接影响生产。为此我们必须考虑一种新的生产方案,在不用或少用废钢的情况下生产高牌号灰口铸铁,那么这种工艺就是利用稀土合金进行对高牌号灰口铸铁的熔炼。首先我们来了解一下稀土合金的作用:

(1)稀土元素是强脱硫剂。

(2)残留在铁水中的稀土元素会使灰口铸铁的石墨形态发生明显改变。

(3)稀土能使铸铁结晶过冷度加大,妨碍凝固过程石墨化,增加白口倾向。

孕育铸铁碳当量较低,均属于亚共晶铸铁,而稀土灰铁则不然,其属于是共晶或过共晶铸铁。因为在亚共晶铸铁中加入稀土元素,凝固时共晶石墨要在奥氏体枝晶间析出,由于稀土对铸铁结晶时的过冷作用大,这种枝晶间石墨常以过冷石墨析出,故机械性能恶化。而对于共晶或过共晶铸铁情况就有所不同,稀土元素在加入后会使铸铁组织发生明显的变化。在加入少量稀土合金时,石墨仍为片状,只不过分布稍均匀而已,继续增加稀土合金达到一定数值时,石墨形状会发生急剧的变化。变成短而粗的蠕虫状,并有少量球团状石墨,继续增加稀土元素,则蠕虫状石墨比例将会减少,而球团状石墨逐渐增多。达到一定程度时,则由于它的过冷作用强,在基体中会出现部分莱氏体组织,这种组织上的变化必然引起机械性能的变化。如果在此基础上增加稀土量,则基体中莱氏体量就会增多,机械性能将有所下降。

综上所述,要想利用稀土元素熔炼高牌号灰口铸铁,其所的两个条件是:

其一,原铁液必须是共晶或过共晶成分,其碳当量CE=4.3%-4.8%。

其二,用稀土合金处理后的铁水中,必须残留一定量的稀土元素,经多次测定,残留Re=0.06%-0.1%。

因为稀土是强脱硫剂,故加入稀土合金处理后的铁水一般含S量都比较低,大约在0.01%-0.02%左右。

此外在熔炼稀土灰铁时,为了增加基体中珠光体的含量,通常还需要配以一定数量的Mn,Mn一般取在0.5%-1.5%之间。

实际生产中,为了确保稀土灰铁的质量,必须要对处理后的铁水进行炉前取样检验,通常采用三角试块。试样断口以顶部及两侧有轻微缩凹,断口呈银灰色,组织致密,中心有轻微缩松并且试样有一定白口宽度者为。如果三角试块顶部及两侧有较大缩凹,中心缩松明显,断口呈银灰色,白口宽度亦很大,则说明稀土合金加入过量,应降低其加入量,同时要强化孕育;反之,则说明稀土合金加入量不足,应适当加大稀土合金加入量,以便使断口的白口宽度达到一定的数值。

经过多次试验,利用稀土合金熔炼高牌号灰口铸铁是可行的,其抗拉强度一般均≥350MPa。
以上是生产高牌号灰口铸铁的两种方法,当然还有其他熔炼高牌号灰口铸铁的方法,如加入一定量的Cu、Ni、Cr等合金元素对铸铁实施合金化。不管怎样,我们只有在工作中不断探索,不断认识新事物,才能提高我们的专业知识水平,更好地为生产服务。

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