中频感应加热设备熔炼高强度铸铁的炉前控制

日期:2018-11-29 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

中频感应加热设备熔炼高强度铸铁的炉前控制

(1)中频感应加热设备熔炼的控制 要根据中频电炉的冶金特性编制合理的熔炼工艺,从装料、温度控制及在各不同温度下加入合金、增碳剂、造渣剂以及出铁温度各个环节严格控制,力求用最短的熔炼时间、最小的合金烧损与氧化,达到控制和稳定金相组织,提高铸件质量的目的。在生产实践中,将憨个熔炼全过程分为三期温度进行控制。这三期温度指:熔清温度、扒渣温度和出铁温度。

①熔清温度:即取样温度以前的熔化期,决定着合金元素的吸收与化学成分的平衡,因此要避免高温熔化加料,避免搭棚“结壳”。否则铁液处于沸腾或高温状态,碳元素烧损加剧,硅元素不断在还原,铁液氧化加剧杂质增加。按工艺要求熔化温度控制在1365℃以下,取样温度控制在(1420士lo)℃,取样温度低了存在铁合金未熔化完,取的试样化学成分势必无代表性;温度过高,合金烧损或还原,还会影响到精炼期的成分调整。取样后应控制中频功率,在炉前质量管理仪对化学成分显示出结果后恰好进入到扒渣温度。

②扒渣温度:扒渣温度是决定铁液质量的重要环节,因为它与成分稳定、孕育处理的效果密切相关,并直接影响到出铁温度的控制。扒渣温度过高加剧铁液石墨晶核烧损和硅的还原,特别对酸性炉衬,理论上铁液含硅偏高后将产生排碳作用,影响按稳定系结晶,存在着产生反白口的倾向;若温度过低,铁液长时间被裸露,碳、硅烧损严重。再次调整成分时,不仅延长熔炼时间使铁液过热,而且易使成分失控,增大铁液的过冷度,使正常结晶受到破坏。

③出铁温度:为保证浇注和孕育的最佳温度,一般控制茌1520~1550℃。出铁温度的高与低都会对铸铁的结晶和孕育效果带来影响,如果温度过高(超过工艺规定温度30℃以上),尽管炉前快速分析结果C、Si也适中,但试浇三角试片白口深度会过大或中心部位显现麻口。出现此种情况即使采取措施向炉内补加碳或增大心部位显现麻口6·出觊此椚旧wpP谀米取疳施向炉内补加碳或增大行炉内降温处理,即向炉内加入铁液总量10%一15%经烘烤的新生铁,这样试片断口心部麻口就转为灰口,顶尖的白口深度变小。若持续高温时间较长,采取如上方法后,仍须履行炉内补碳措施。出铁温度按浇注温度控制,壳体类铸铁件合适的浇注温度为(1440士20)℃,能够实现“高温出铁,适温浇注”,严格掌握和控制住当然最好。因为出铁温度低将导致浇注温度低于13剐℃,既不利于脱硫、除气,而且特别影响孕育处理效果。随着温度的降低,冷隔、轮廓不清等问题明显增加。

(2)铁液的孕育处理 对生产变速器壳体用HT250进行孕育处理,赖以提高材质的耐磨性,使铸件的组织和性能得以明显改善,显著提高各断面上的硬度值,而且要在稳定厚断面上的珠光体量方面有相同作用,还可改善其壁厚的敏感性和铸件在机械加工时良好的切削性能,尤其是对防止壳体铸件的疏松、渗漏有特殊作用。

①孕育剂的加入量依生产壳体铸件的壁厚、化学成分和浇注温度等因素确定,以壁厚处不出现疏松、渗漏,壁薄处不出现硬区为原则。

生产实践表明,Sr、Ba、Ca、Si-Fe孕育剂是高强度灰铸铁最为理想的孕育剂,此种孕育剂发挥钡(Ba)的抗衰退能力及提高A型石墨占有率,锶(Sr)的特强消除白口能力,钙(Ca)和硅A型石墨占有率,锶"(Sr)"的特强掴际杪忖咱叩霏,啷~Ual和硅产高强度铸铁孕育处理中较为理想的选择。

②孕育次数与孕育效果的关系。随孕育次数增加,铸铁内部石黑谷布均匀程度改善,A型石墨占有率和石墨长度区别较大。经两次以上孕育的A型石墨占有率高,分布均匀,长度适中。更重要的是多次孕育促使非自发晶核数量增多,强化了基体,从而提高并稳定了铸铁的强度。

经随流复合孕育处理,并以漏斗式孕育包用钡硅铁+75硅铁孕育后,避免铁液随流孕育滞后于浇注是控制孕育效果的关键。孕育处理后的铁液应在限定时间内浇注完毕,一般不超过8min,包内二次孕育3~5min孕育效果最佳。硅钡孕育剂可消除HT250的白口,改善其石墨形状、分布,消除E、D型过冷石墨。因为E型石墨和铁素体组织,将使材质致密性降低,严重恶化抗渗漏性能

(3)生产效果 铸件土最薄处无白口产生,其抗拉强度均达到HT250以上,试棒硬度达到190~230HB,壳体本体解剖,硬度在190HB左右,铸件的品质系数显著提高,金相组织达到国外样机壳体铸造水平,珠光体为85%一90%以上,满足了减速机壳体度要求,其力学性能达到国外同类机型变速器壳体的材质水平。