高强度灰铸铁_HT300_研究
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2 面临的问题
我们厂生产的灰铸铁件主要牌号足 H T200 和 H T250, 无法生产抗拉强度达 300N/ m m2 到合格的 HT 300 产品。 主要原因是铸件内部珠光体含量少, 石墨多数成片状, 从而 分割基休, 在石墨尖角处且易造成应力集中, 形成了许多微 小裂纹, 使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢, 因此 降低了铸件 的机械性 能。
为了确保投入原料内各种元素含量的稳定性, 对原材 料的采购进行定点订购, 从而达到稳定熔炼配料, 同时认真 做好原材料进厂时的成分化验检验工作, 避免由于原材料 变化引灰铸 铁性能变 化而发生不 良品产生 的情况。 4. 2 确定最佳的配料方案
通过计算, 确保各原料最佳的加入比例: 废钢 25% ; 新 生铁 30% ; 回炉铁 20% ; 留用铁水为 25% , 使原铁水的化学 成保持相对 稳定。 4. 3 强化熔炼工艺, 规范投料顺序
No. 13, 2010
现代商贸 工业 Modern Bus iness Tr ade Industry
2010 年第 13 期
高强度灰铸铁( HT300) 研究
袁 执一
( 上海烟草机械新场铸造有限责任公司, 上海 201314)
摘 要: 虽然人类掌握灰铸铁的熔炼技术已有好几千年的历史, 但是在如何提高其强度和力学性能方面, 我们仍然有
有好的强度、硬度, 而铁素体则质底较软而且强度较低。当 随着 C、Si 的量提高, 会使珠光体量减少, 铁素体量增加。因 此, 碳当量的提高将在石墨形状和基体组织两方面影响铸 铁铸件的抗 拉强 度 和 铸 件 实 体 的 硬 度 。在 熔 炼 过 程 控 制 小, 碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。 3. 2 合金元素对材料性能的影响
在灰铸铁中的合金元素主要是指 M n、Cr、Cu、Sn、Mo 等促进珠光体生成元素, 这些元素含量会直接影响珠光体 的含量, 同时由于合金元素的加入, 在一定程度上细化了石 墨, 使基体中铁索体的量减少甚至消失, 珠光体则一定的程 度上得到细化, 使铸铁有较高的强度性能。在熔炼过程控 制中, 对合金的控制同样是重要的手段。但人为过多添加 合金元素, 对成本的控制有较大的负面影响。 3. 3 微量元素对材料性能的影响
严格按 照规 程顺 序 操作: 留用 铁水 ! ! ! 废 钢 ! ! ! 熔 剂 !! ! 新生 铁 ! ! ! 回 炉 铁 !! ! 硅 锰 铁 ! !! 除 渣 !! ! 增 碳 剂 ! ! ! 合金 ! ! ! 陈渣。 4. 4 炉前控制
对每炉铁水试样做好及时地光谱分析, 根据实际情况 及时调整原料和辅料的投放量, 保证铁水成分的稳定: 同时 做好湿型三角试片检测, 保证原铁水白口宽度一般控制在 4 毫米以下。 4. 5 严格控制过程温度
在实际测试中发现, 出铁水最佳温度应控制在 1500 ∀ - 1520 ∀ 之间, 浇铸温度应控制在 1470 ∀ - 1490 ∀ 之间。 4. 6 确定合理的合金加入量
经过多次反复调整, 最终确定合金: ( 铜) 按 0. 9% 加入: 氮化铬与孕育剂( 锶硅) 按 0. 3% : 0. 6% 加入, 铁水的含碳量 控制在 C= 3. 30( % ) - 3. 35( % ) 之间, 含硅量控制在 S i- 1. 70( % ) - 1. 90 ( % ) 之间, 此时铸件的抗拉 强度仍可达到 320N/ mm2 以上, 同时铁水的流动性好, 铸件的各项性能指 标都表现良 好。
5 实施效果
通过调整合金加入量, 不仅叫可以在铁水共析转变时 显著地稳定和部分细化珠光体, 而且能促进碳化物形成, 减 少片状石墨对基体的切割作用, 同时适当增加共晶团数和 促进细片珠光体的形成, 有效的提高了灰铸铁的强度。
! 369 !
很多工作要做。在探寻企业在有效控制产品成本的前提下, 稳定高效的生产高强度、高使用性能的灰铸铁的方法, 提高产
品的市场适应力, 增强企业的市场竞争力。
关键词: 高强度灰铸铁; 铸造; 熔炼工艺
中图分类号: TB
文献Hale Waihona Puke Baidu识码: A
文章编号: 1672 3198( 2010) 13 0369 01
0 前言
以往我 们在熔炼过 程中只 注意 常规 五大 元素 对铸 铁材
质的影响, 而忽略其它一些微量元素的作用。众多微量元
素对石墨形态的影响往往是无法预测的, 从而导致形成的 珠光体量的不确定, 最终影响灰铸铁性能的。所以在配料 过程中应考 虑微量元 素的影响。
4 解决方法
对实际生产中影响低灰铸铁强度一些主要问题, 进行 因果分析。并根据反复测试, 对原材料、操作、方法等方面 实行整改措施。具体操作落实到工作人员、检查人员, 以保 证解决方案 的顺利实 施。 4. 1 严格管理原材料
随着公司市场开发拓展, 越来越多的高技术质量要求 的铸造产品 纳入公司 的生产 序列。 在有 效控 制生 产成 木的 前提下, 如何稳定高效的获得高强度灰铸铁, 满足顾客的定 货要求, 是我们一个研究课题, 本文叙述了在电炉熔炼的条 件下, 高强度( H T300) 灰铸铁的生产技术。
1 目标
在尽量保持原有的熔炼工艺基础上, 通过综合运用现 有的熔炼技术, 达到细化灰铸铁中的石墨, 适当增加灰铸铁 中珠光体含量, 形成碳化物以提高灰铸铁的机械性能, 使其 抗拉强度达到 300N/ m m2, 并将三角试片白口宽度控制在 4mm 以下, 防止 白口 现象的发生, 以保证产品的质量。
3 分析
影响材 料性能的 因数有: 3. 1 碳当量对材料性能的影响
决定灰 铸铁性能的 主要因 素为 石墨 形态 和金 属基 体的
性能。当碳当量( CE= C+ 1/ 3Si) 较高时, 石墨的数量增加, 在孕育条件不好或有微量有害元素时, 形成大量片状石墨。 这样的石翠 会大大降 低灰铸 铁的 强度。 在材 料中 珠光 体具
我们厂生产的灰铸铁件主要牌号足 H T200 和 H T250, 无法生产抗拉强度达 300N/ m m2 到合格的 HT 300 产品。 主要原因是铸件内部珠光体含量少, 石墨多数成片状, 从而 分割基休, 在石墨尖角处且易造成应力集中, 形成了许多微 小裂纹, 使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢, 因此 降低了铸件 的机械性 能。
为了确保投入原料内各种元素含量的稳定性, 对原材 料的采购进行定点订购, 从而达到稳定熔炼配料, 同时认真 做好原材料进厂时的成分化验检验工作, 避免由于原材料 变化引灰铸 铁性能变 化而发生不 良品产生 的情况。 4. 2 确定最佳的配料方案
通过计算, 确保各原料最佳的加入比例: 废钢 25% ; 新 生铁 30% ; 回炉铁 20% ; 留用铁水为 25% , 使原铁水的化学 成保持相对 稳定。 4. 3 强化熔炼工艺, 规范投料顺序
No. 13, 2010
现代商贸 工业 Modern Bus iness Tr ade Industry
2010 年第 13 期
高强度灰铸铁( HT300) 研究
袁 执一
( 上海烟草机械新场铸造有限责任公司, 上海 201314)
摘 要: 虽然人类掌握灰铸铁的熔炼技术已有好几千年的历史, 但是在如何提高其强度和力学性能方面, 我们仍然有
有好的强度、硬度, 而铁素体则质底较软而且强度较低。当 随着 C、Si 的量提高, 会使珠光体量减少, 铁素体量增加。因 此, 碳当量的提高将在石墨形状和基体组织两方面影响铸 铁铸件的抗 拉强 度 和 铸 件 实 体 的 硬 度 。在 熔 炼 过 程 控 制 小, 碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。 3. 2 合金元素对材料性能的影响
在灰铸铁中的合金元素主要是指 M n、Cr、Cu、Sn、Mo 等促进珠光体生成元素, 这些元素含量会直接影响珠光体 的含量, 同时由于合金元素的加入, 在一定程度上细化了石 墨, 使基体中铁索体的量减少甚至消失, 珠光体则一定的程 度上得到细化, 使铸铁有较高的强度性能。在熔炼过程控 制中, 对合金的控制同样是重要的手段。但人为过多添加 合金元素, 对成本的控制有较大的负面影响。 3. 3 微量元素对材料性能的影响
严格按 照规 程顺 序 操作: 留用 铁水 ! ! ! 废 钢 ! ! ! 熔 剂 !! ! 新生 铁 ! ! ! 回 炉 铁 !! ! 硅 锰 铁 ! !! 除 渣 !! ! 增 碳 剂 ! ! ! 合金 ! ! ! 陈渣。 4. 4 炉前控制
对每炉铁水试样做好及时地光谱分析, 根据实际情况 及时调整原料和辅料的投放量, 保证铁水成分的稳定: 同时 做好湿型三角试片检测, 保证原铁水白口宽度一般控制在 4 毫米以下。 4. 5 严格控制过程温度
在实际测试中发现, 出铁水最佳温度应控制在 1500 ∀ - 1520 ∀ 之间, 浇铸温度应控制在 1470 ∀ - 1490 ∀ 之间。 4. 6 确定合理的合金加入量
经过多次反复调整, 最终确定合金: ( 铜) 按 0. 9% 加入: 氮化铬与孕育剂( 锶硅) 按 0. 3% : 0. 6% 加入, 铁水的含碳量 控制在 C= 3. 30( % ) - 3. 35( % ) 之间, 含硅量控制在 S i- 1. 70( % ) - 1. 90 ( % ) 之间, 此时铸件的抗拉 强度仍可达到 320N/ mm2 以上, 同时铁水的流动性好, 铸件的各项性能指 标都表现良 好。
5 实施效果
通过调整合金加入量, 不仅叫可以在铁水共析转变时 显著地稳定和部分细化珠光体, 而且能促进碳化物形成, 减 少片状石墨对基体的切割作用, 同时适当增加共晶团数和 促进细片珠光体的形成, 有效的提高了灰铸铁的强度。
! 369 !
很多工作要做。在探寻企业在有效控制产品成本的前提下, 稳定高效的生产高强度、高使用性能的灰铸铁的方法, 提高产
品的市场适应力, 增强企业的市场竞争力。
关键词: 高强度灰铸铁; 铸造; 熔炼工艺
中图分类号: TB
文献Hale Waihona Puke Baidu识码: A
文章编号: 1672 3198( 2010) 13 0369 01
0 前言
以往我 们在熔炼过 程中只 注意 常规 五大 元素 对铸 铁材
质的影响, 而忽略其它一些微量元素的作用。众多微量元
素对石墨形态的影响往往是无法预测的, 从而导致形成的 珠光体量的不确定, 最终影响灰铸铁性能的。所以在配料 过程中应考 虑微量元 素的影响。
4 解决方法
对实际生产中影响低灰铸铁强度一些主要问题, 进行 因果分析。并根据反复测试, 对原材料、操作、方法等方面 实行整改措施。具体操作落实到工作人员、检查人员, 以保 证解决方案 的顺利实 施。 4. 1 严格管理原材料
随着公司市场开发拓展, 越来越多的高技术质量要求 的铸造产品 纳入公司 的生产 序列。 在有 效控 制生 产成 木的 前提下, 如何稳定高效的获得高强度灰铸铁, 满足顾客的定 货要求, 是我们一个研究课题, 本文叙述了在电炉熔炼的条 件下, 高强度( H T300) 灰铸铁的生产技术。
1 目标
在尽量保持原有的熔炼工艺基础上, 通过综合运用现 有的熔炼技术, 达到细化灰铸铁中的石墨, 适当增加灰铸铁 中珠光体含量, 形成碳化物以提高灰铸铁的机械性能, 使其 抗拉强度达到 300N/ m m2, 并将三角试片白口宽度控制在 4mm 以下, 防止 白口 现象的发生, 以保证产品的质量。
3 分析
影响材 料性能的 因数有: 3. 1 碳当量对材料性能的影响
决定灰 铸铁性能的 主要因 素为 石墨 形态 和金 属基 体的
性能。当碳当量( CE= C+ 1/ 3Si) 较高时, 石墨的数量增加, 在孕育条件不好或有微量有害元素时, 形成大量片状石墨。 这样的石翠 会大大降 低灰铸 铁的 强度。 在材 料中 珠光 体具