灰铸铁孕育的几个问题

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孕育量一般是根据产品的金相组织确定的, 要考虑的金相组织主要有石墨形态及长短、是否
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数和抗收缩缺陷方面已达到或超过了进口的 Ultraseed 孕育剂的水平, 现已投入生产性试验或 应用。
( 2) 由于球铁收缩的体积缺损不是光靠石墨 化膨胀就能解决的, 因此必须强调球铁件收缩缺 陷主要还是要依靠浇冒口补缩工艺以及提高铸 型的刚度、控制合理的材料成分等传统的办法来 解决, 抗缩松孕育剂只是当收缩缺陷较小而且冒 口补缩、冷铁等办法使用有困难时的一种补充手 段或辅助手段。
育量主要应该考虑石墨形态及长短, 珠光体含量 等。
我们进行了现场调查, 结果如表 1。
表 1 产品孕育量调查结果 Tab.1 Result of investigation on inoculant addition
amount of various castings
2 关于白口
我公司产品经常出现白口, 白口对产品加工 性能影响很大, 如何预防和消除一直是我们日常
决孕育衰退最好的办法。但随流孕育加入量太 育, w( S) 量还是稍高一点好。
大, 孕育剂有不能完全溶解的危险, 因此, 我们最 2.2 孕育的影响
后选择了出铁槽 0.3%+随流 0.18%的方式。
现有的消除白口能力强的孕育剂主要有含
相对湿型砂, 树脂砂对灰铁件的激冷要小得 Sr、RE、Ca 等元素的孕育剂, 一般可确保在 15 ̄
要延长一倍多。每型铁液的浇重是没法改变的, 关。在生产过程中, 曾经有一段时间, 由于生铁紧
而不管何种孕育剂, 要保持 37 min 内不衰退也 张 , 我 们 只 能 用 球 铁 生 铁 来 生 产 灰 铁 铸 件 , 其
是不可能的, 问题就出在出铁量这个环节上了。 w( Si) 量特别低, 采用原有的孕育方式, 产品白口
足可以保证孕育良好, 我们则尝试进行了加大随 0.02% ̄0.04%, 也没有出现孕育不良的问题, 分
流孕育量的试验, 试验结果见表 2。
析认为, 这可能与我公司使用的孕育剂有关。我
由表 2 可知, 增加随流孕育加入量后, 出铁 公司使用的 SiBaCa 孕育剂对高、低 w( S) 量铁液
槽孕育剂加入量大大降低, 因此, 随流孕育是解 均有良好的孕育作用, 不过, 为了保证良好的孕
我公司拥有 1.5 t 中频炉 3 台, 1 t 保温浇注 炉 1 台, 迪砂线主要以生产冰箱压缩机件和小型 汽车零部件为主。自 2000 年投产以来, 为改善和
提高铁液质量, 使用过的孕育剂不下十种, 其间 遇到过各种问题, 走过不少弯路, 现总结出来供 同行参考。
收稿日期: 2007- 11- 06
每炉铁 每型 项目 液浇注 重量
时间/min / kg
出铁方式
出铁槽孕 随流孕
石墨 石墨 渗碳 育剂加入 育加入
等级 形态 体 量( %) 量( %)
产品一 19
25
分三次连续出 完约 1.7 t 铁液
0.15
0.05 4 A 无
产品二 37
12
Fra Baidu bibliotek
分三次连续出 完约 1.7 t 铁液
0.9
0.1
5 ̄6
修定日期: 2008- 01- 05
作者简介: 肖 彬( 1948.12- ) ,男 , 汉 族 , 广 东 英 德 人 , 1969 年 毕 业
于 广 东 省 机 械 学 校( 现 广 东 工 业 大 学) , 工 程 师 , 从 事 铸 造 工 作
四十余年, 现主要从事铸造熔炼技术工作。
1 孕育量的确定
Some Pr oblems with Inoculation of Gr ay Ir ons
XIAO Bin
( Cambo Foundry Co. Ltd., Shaoguan 512031, China)
Abstr act: In order to improve the inoculation effect for gray irons, an experiment to find the proper inoculant addition amount was conducted under conditions of practical production. It was concluded that reducing inoculant amount added in tapping launder and increasing stream inoculant amount is the best way to avoid inoculation effect fading. In order to avoid that the stream inoculant couldn’t be melted completely due to addition amount being too large, the inoculant addition amount of two inoculation steps was adopted as’adding 0.3% in the launder+ adding 0.18% in pouring stream’. The selection, usage and storage of inoculant were described. It was specially pointed out that Sr - containing inoculant only has a little shrinkage porosity reducing effect, and the negative influence of insufficient inoculation on casting quality was also mentioned. Key wor ds: gray iron; inoculation; inoculant; chill; stream inoculation
参考文献
[1] 陈国桢. 铸件缺陷和对策手段 [M]. 北京: 机 械 工 业 出 版 社 2004: 155.
[2]钱立.铸铁的孕育[M]. 北京: 北京科学技术出版社, 1987: 197. [3]周亘.球铁件应当如何补缩[J]. 现代铸铁, 2005, 25( 3) : 9. [4]Rio Tinto Iron & Titanium Inc. Ductile Iron The essentials of
A或 A+E
经常 有
工作的重点。 产生白口的原因很多, 我们在此抛开零件本
身的形状和型砂水份的影响, 仅就铁液和孕育方 面进行一些探究。 2.1 铁液质量的影响
如果原铁液白口深度深则产品白口也深, 这
由表 1 可知, 产品二每型铁液的浇重比产品 是众所周知的。原铁液白口深度与生铁白口的遗
一要少 13 kg, 因此, 同样多的铁液浇注时间必须 传性、废钢加入量的多 少 以 及 w( S) 量 的 高 低 有
含水量一般在 3.0%左右, 有些达到 4.0%, 因此, 湿型砂生产灰铁件最容易导致薄壁部位出现渗 碳体, 在其它条件不变的情况下, 这成为判定孕 育量加入多少最重要的依据。
我公司曾经遇到这样的问题, 同样的原铁 液、同样的孕育剂在不同的产品上用量相差很 大, 从 0.15%到 0.9%不等, 而且加 0.9%孕育量的
如果减少每包出铁量并多出两次铁, 孕育衰 多且深, 只能用增加孕育量的办法来消除白口。
退就可以避免; 或者将孕育后移, 即加大随流孕 多用废钢也会导致产品白口增加。而 S 对孕育的
育量, 也能解决这个问题。
作用已经比较清楚, w( S) 在 0.05% ̄0.1%, 对孕育
由于出铁和吊炉料上炉台是同一台吊车, 要 是有好处的, 当然对减少白口也是有益的; 如果
Gray and Nodular Irons





表 2 随流孕育试验结果

Tab.2 Result of stream inoculation test


每炉铁 每型 项目 液浇注 重量
时间/min / kg
出铁方式
出铁槽孕 育剂加入 量( %)
随流孕
石墨 育加入
形态 量( %)
石墨 渗碳 等级 体
含 Sr 孕育剂消除白口的能力很强, 有利于 改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况, 使不同 厚度处组织的差别更小, 理论上还有预防缩松的 作用[1]。含 Sr 孕育剂对铝 w( Al) 、w( Ca) 量有很高 的要求, 因为 Al、Ca 的孕育作用与 Sr 的作用刚 好相反。一般要求 w( Al) ≤0.1%, w( Ca) ≤0.3%, 要 达 到 这 样 的 w( Al) 、w( Ca) 量 , 必 须 对 SiFe 进 行精炼, 势必增加含 Sr 孕育剂的生产成本, 所以 含 Sr 孕育剂都比较贵, 差不多是 75SiFe 的 2 倍。 不过含 Sr 孕育剂的加入量约为 75SiFe 的三分之 一, 因而总体来说, 相比 75SiFe 的孕育效果有提 高, 经济上也是划算的。
改变出铁方式对生产和物流势必产生较大影响, w( S) 低了, 可以用加硫铁精矿的办法来补充, 但
于是我们选择了加大随流孕育的方式。根据各方 w( S) 是不是低于 0.05%孕育就一定有问题呢? 我
面资料介绍, 一般灰铸铁孕育量在 0.2%左右就 公司曾经在很长一段时 间 内 , 产 品 中 w( S) 量 在
多, 白口产生的可能性也要少很多, 因此, 确定孕 20 min 内三角试片不出现白口, 这对大多数产品
2008 / 2 现代铸铁 37
灰 Gray and Nodular Irons





来说已经足够。不过再强的孕育剂都存在衰退问


题, 所以预防白口的关键是铁液孕育后如何尽快
浇注的问题, 而加强随流孕育无疑又是其中最好
原来
37
12
分三次连续出 完约 1.7 t 铁液
0.9
0.1
A或 A+E
5 ̄6
经常 有
产品一 37
12
分三次连续出 完约 1.7 t 铁液
0.5
0.15 A 5 无
产品二 37
12 分三次连续出 0.3 完约 1.7 t 铁液
0.18 A 5 无
产品薄壁部位还经常出现渗碳体。即使零件形状 差别再大, 如此大的偏差也是不合常理的, 为此,
0.18%的孕育方式。介绍了孕育剂的选择、使用和贮存方法, 特别提 出了含 Sr 孕育剂解决缩松的局限性问题, 以及孕育
不良或过量对铸件品质的影响。
关键词: 灰铸铁; 孕育; 孕育剂; 白口; 随流孕育
中图分类号: TG223
文献标识码: B
文章编号: 1003- 8345( 2008) 02- 0036- 04
的办法。
我们的经验, 只要随流孕育加入量在 0.15%
左右, 对大多数产品而言, 白口问题基本可以得
到解决。
个/mm2 左右, 比 SiBaCa 的 500 个/mm2 左右确实 要少, 说明含 Sr 孕育剂没有问题, 同时说明含 Sr 孕育剂解决缩松效果是比较有限的, 不可期望太 高。
3 关于孕育剂
gating and risering system design [R]. 2000. [5]斯卡兰. 石墨成核、生长与球铁收缩的控制 [J].造型材料, 2003
( 2) : 1.
( 编辑: 袁亚娟)
36 现代铸铁 2008 / 2
出现渗碳体、珠光体含量等。 湿型砂是所有砂型中冷却速度最快的砂型,
市场上销售的孕育剂品种很多, 应该选择性 价比高又适合自己的孕育剂产品。 3.1 75S iFe
75 SiFe 是最常采用的孕育剂, 其中的 Al、Ca 对孕育效果有重要的作用。但 75 SiFe 孕育的铁 液衰退很快, 大件生产和流水线浇注炉生产时, 一般不宜选择。要有效促进 A 型石墨形成, 防止 薄壁处白口的产生, 必须加大 75 SiFe 加入量, 有 时要达到 1.0%, 但加入量 1.0%不仅增加成本, 而且有可能导致铸件缩松。因此, 不建议将其作 为首选孕育剂。 3.2 含 Sr 孕育剂
灰 Gray and Nodular Irons 铸 铁 及 球 墨 铸 铁
灰铸铁孕育的几个问题
肖彬
( 韶关金宝铸造有限公司, 广东 韶关 512031)
摘要: 为了使灰铸铁得到较好的孕育效果, 进行了孕育量的生产试验, 认为降低出铁槽孕育剂加入量, 同时增加随流孕
育加入量是解决孕育衰退的最 好 方 法 ; 为 了 避 免 随 流 孕 育 量 过 大 造 成 孕 育 剂 不 能 完 全 熔 解 , 选 择 了 出 铁 槽 0.3%+随 流
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