铸造低合金钢的生产

鑄造低合金鋼的生產

3.2收縮

線收縮率和縮孔率方面，低和金鋼與具有相同含碳鋼相似。

3.3熱裂錳.硅.鉻顯著降低鋼的熱性，因此，鑄件在凝固和冷卻過程中部位的溫度差異較大，產生加大的內應力，容易出現裂紋，隨著含碳量的增加，低合金鋼的熱裂和冷裂傾向加大。

3.4結晶特點

由於錳.硅.鉻等元素降低鋼的導熱性，並在一定程度上增加結晶濕度范圍，從而降低冷卻速度，促使產生粗大的晶粒，晶粒偏析也較大。

4.生產工藝措施

為了克服低合金鋼的一次晶粒較粗大，熱裂和回火脆性傾向較大等缺點，鑄造過程應嚴格控制好各工序的工藝技術操作，采取有效的措施，防止或降低鑄件缺陷的產生。尤其是對冶煉過程的控制和鑄件熱割的過程控制，是低合金鋼鑄件生產的關鍵性環節。

表1合金元素在鑄鋼過程中的作用

4.1熔煉過程的控制要點

我國目前的冶煉設備主要是以電爐為主，而電爐又是以電弧爐為主導，減性電弧爐氧化法煉鋼有其獨特的優勢。因而運用減性電弧爐氧化法冶煉低合金鋼，需要控制好熔煉過程的各項操作。

4.1.1原料的控制

不同的鋼種對原料的要求不同，要煉好一爐好鋼，首先要保證爐料配制的技術要求，配制的准確性包括爐料重量及配料分成兩方面。配料重量不准，容易導致冶煉過程化學分成控制不當或鑄件澆不足等廢品，也可能出現過量的澆於而增加消耗。爐料化學成分配得不准，會給冶煉操作帶來極大困難，嚴重時將使冶煉無法進行。

因此，配料過程中，在確保重量與計劃安排無誤的情況下，主要考慮鋼種規格成分，冶煉方法，元素特征及工藝的具體要求來控制爐料的化學成分。首先，根據鋼種的規格成分，碳的配定要保證溶化期碳的燒損及氧化期的脫碳量，還要考慮還原期補加合金的造渣制度對鋼液的增碳。其次，合金元素的配制要根據冶煉方法的不同而有所區別，氧化法煉鋼時，合金通常不宜與爐料一起裝爐，一些合金元素熔點高，不易氧化，可按鋼種規格下限配入，並與爐料一起裝爐，但合金料應注意避開電極電弧區，以減少它們的發揮。最後，對爐料種磷.硫成分的控制尤為重要，除磷.硫鋼外，一般鋼料中的磷.硫含量均是配得越低越好，但顧及鋼鐵料的實際情況，磷.硫的配定以不超過規格要求為限。

4.1.2熔化期的控制

熔化期的主要任務是以最少的電耗將固體爐料迅速熔化均勻的液體，爐料熔化的同時，熔池中也發生各種各樣的物化反應，主要有元素的揮發和氧化，鋼液的吸氣，熱量的傳遞與散失以及夾雜物的上浮等。因此，熔化期提前造渣覆蓋與鋼液面上，既可減少散熱，減少鋼液的吸氣量，又可促使夾雜物的上浮等，熔化期的正確操作，可以把鋼中的磷去除60%左右，對於低合金鋼來說磷是鋼中的有害元素，在冶煉過程中，要盡量降低鋼中的磷含量，一般優質鋼中的要求P<0.030%,而高級優質鋼中的磷要求P<0.015%，極特殊的要求P<0.005%。

常規脫磷的有利條件是高減度、高氧化性及流動性良好的熔渣和中等偏低的溫度。因此，熔化期操作是如何提前造好熔化渣。首先，在爐料大半熔時分批加入料重1%的氧化鐵皮或礦石粉，從中提高熔化渣的氧化能力，其次，在爐料大半熔或全熔後拔除部分熔化渣，對於高磷爐料或磷規格要求較嚴格的鋼種，也可全部拔除，然後重造新渣，脫磷效率可達50%~70%，是強化脫磷行之有效的好辦法。

4.1.3氧化期的控制

低合金鋼氧化期的操作與普通碳素鋼操作相似，在不配備爐外精煉的條件下，電爐氧化期主要任務是繼續並最終完成鋼液的脫磷任務，使鋼中磷降到規定的允許含量范圍內，在脫碳過程中去除鋼液中的氣體和非金屬夾雜物，加熱並均勻鋼液溫度，為鋼液的還原期操作創造條件。

碳氧反應能引起渣鋼間的激烈攪混，為澄清這種攪混以及使非金屬夾雜物充分上浮，在氧化的末期停止向熔池供氧一段時間，一般約10分鐘的清潔沸騰時間。這時，熔池中主要進行微弱的碳氧反應，並使之趨於平衡。對於冶煉低合金鋼種時，往往在氧化末期將鋼中錳含量調到0.20%以上，並保持10~15分鐘，因為在氧化末期，盡管鋼液比較潔淨，但仍含有少量的非金屬夾雜物，如等。如錳含量在0.20%以上，使鋼中的MnO含量增多，而MnO能和等氧化物形成低熔點或極易聚結、長大、上浮的夾雜物，從而有利於去除。

1.金屬材料

精密鑄造企業金屬材料主要來源於外購材料、本企業的廢鑄件，澆冒口。而外購金屬材料往往是散裝的，很少有壓成筒狀的，不同材質的材料很容易混擾。

2.模料

模料的性能指標主要有：熔化溫度和凝固溫度區間，耐熱性、熱膨脹率和收縮率、強度、硬度、粘度、流動性、塗掛性和灰分等。一般精密鑄造企業很難對這些性能指標進行逐一檢驗，所以，在選擇供方時，要盡可能選擇一些質量管理制度比較完善的正規企業，嚴格對供方的評價和確認。但是，作為模料最重要的性能指標之一收縮率，則可以進行檢測，收縮率直接影響著鑄造的尺寸精度和型殼的質量。目前，國內的圓餅狀試樣線收縮率測定方法沒有考慮臘模結構對收縮慮的影響，最好參照國外采用階梯形試樣方法比較接近實際情況。

3.硅熔液：

硅熔膠物化參數主要有：SiO2的含量、密度、Na20含量、PH值、運動粘度、膠體粒子直徑等，這些物化參數進行檢測，所以，一方面要加強對供方的選擇、評價和確認，另一方面、面層和背層應選擇使用不同規格的硅熔液，如面層選擇S-830硅熔膠，背層選擇S-1430硅熔膠。

4.面層塗料

精密鑄造企業一般選擇鋯英粉作為面層塗料，當鋯英粉含有氧化物雜質時，分解溫度會下降，析出無定形Si02，與金屬中某些元素發生化學反應，使鑄件表面產生“麻點”等缺陷，惡化鑄件表面質量。而且，鋯英粉的粒度及分部對塗料粉液比也有著直接影響。因此，對供方的選擇應嚴格控制，經使用表明，澳大利亞鋯英粉質量比較好。

四、各生產過程工序的質量控制

精密鑄造工藝的復雜性決定了各生產過程中每一道工序必須設置專職檢驗員進行首檢，巡檢、完工檢的“三檢”制度。首先控制不合格品產生的原因。其次控制不合格品擇本道工序流動，最後控制不合格品轉入下一道工序。

1.臘模壓制質量控制

環境溫度：22-26度

壓制溫度：56-60度

壓制時間：根據臘模結構及大小而定，一般為幾秒到幾分鐘，

壓制壓力：根據臘模結構及大小而定，一般為0.3-0.6Mpa