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改善鑄鐵石墨形態的重要性材料
發布時間:
2015-11-14 00:00
來源:
如果您的灰鐵件需要改善石墨組織形態,增加A型石墨,如果您的球鐵件需要增加石墨球數,提高球化率,一定把下面的文章看完,如果您需要這方面的幫助請撥打電話: 18135735081(微信)17737320220(微信)進行溝通!
鑄鐵件生產中存在著的問題較多,比如使用低質爐料引起鐵液夾雜物較多、純凈度低,灰鑄鐵件孕育效果差,過冷石墨超標(D、E型石墨)或石墨片粗大,導致力學性能不合格;球墨鑄鐵件中球化不良,石墨球數少,球經大圓整度差,鎂的消耗大;薄壁鑄件游離碳化物超標;鑄件縮松、疏松引起滲漏等,碳化硅經過大量生產實踐驗證是一種能有效改善鑄鐵冶金質量的重要材料之一。
SiC在合成鑄鐵中的應用
SiC加入灰鐵中可促進A型石墨的生成,改善冶金質量,提高鐵液的純凈度 ,而且SiC對孕育處理的回應能力很好。廢鋼(普通碳素鋼)的碳硅含量低(C<0.4%左右),組織細密,成熟度高,所以利用SiC和增碳劑的配合使用,可以獲得組織和性能更優越的合成鑄鐵。碳化硅對球鐵原鐵水處理具有顯著的減少白口傾向、消除反白口、改善組織的作用。在碳化硅的作用下,鐵液的形核能力得到提高,進一步影響凝固過程,從而改善鑄鐵微觀組織。
熔煉溫度在1400~1450℃時,SiC在鐵液中未完全溶解,擴散速度較慢,但SiC熔煉溫度大于1600℃時,雖然SiC能完全溶解,但SiC的吸收率增加減緩,因此將熔煉溫度設置在1500~1550℃,此溫度既能保證SiC具有較高的吸收率,也能保證鐵水質量,且能降低能耗。
SiC的溶解吸熱過程(硅鐵是放熱過程),降低了局部Si和C富集區向鐵液中的擴散速度。
從碳化硅的溶解特性的角度分析,它是一種十分理想的長效孕育劑,理由如下:
1. SiC孕育劑顆粒表面生成的SiO2膜阻隔(或延緩了)碳、硅元素在熔液中的擴散過程,防止過快自身濃度勻化,減少石墨衰退,十分利于長效孕育。
2. SiC與FeSi孕育劑相比,SiC更能承受鐵液溫度不穩定,造成孕育不良效果的影響,即無論溫度低或偏高,均可達到好的孕育效果。溫度低時(在保證SiC處理所要求的最低溫度前提下),SiC顆粒表面生成的SiO2膜不會被鐵液中的C去和SiO2反應,將SiO2膜消失或變薄,因為鐵液中的碳必須在溫度超過一定值后,才能有碳出現,按:SiO2 + [C] = Si + CO↑ 式子進行。
3.如果鐵液溫度過高,超過了臨界值,從熱力學角度看,熔液中有[C]出現,它必然要與SiC顆粒外殼SiO2膜反應,破壞或消耗SiO2膜。可是實踐證明,SiC顆粒附近存在一個富Si層,它阻礙了這上面[C]還原反應的進行。所以,不管是低溫或高溫,孕育結果穩定。
4. 用SiC做孕育劑所得到的石墨核心數要比FeSi的多,一方面,“C”直接做了核心;另一方面,富Si微區使它附近的“C”過飽和。以石墨析出。核心數量多與受SiO2膜保護,以及富Si、富C的液體“圍墻”擋住,這三條件足以使它變成長效孕育劑及預處理劑。
5. SiC經人工氧化后形成一定數量的裂開SiO2膜,可保證孕育結果穩定,可人為控制。
6. SiC起到了保證長效孕育功能的Si源作用。
(2)碳化硅預處理劑在灰鑄鐵、球墨鑄鐵生產中的作用:
1. SiC在灰鐵預處理中的作用:
(A)促進A型石墨的形成;
(B)減少共晶過冷度;
(C)增加共晶團數;
(D)減少初生奧氏體過冷度,初生奧氏體樹枝晶多且短,有利于形成A型石墨;
2. SiC在球鐵預處理中的作用:
A)增加石墨球數,提高石墨球圓整度;
B)降低鐵液過冷度,減小白口傾向;
C)具有脫氧功能,凈化鐵液,可減輕銹蝕爐料中氧化物的有害影響;
C)提高鎂的收得率,減少球化劑的加入量;
D)改善鑄件的力學性能和機加工性能;
試驗證明,選用84-88%左右的碳化硅,它含SiO2微細質點多,是最適合做鐵液預處理劑的。
(4)化學成分:(%)
碳 | 硅 | 鋁 | 硫 |
大于25-27 | 60-63 | 小于0.5 | 小于0.5 |
(5)改性碳化硅的使用方法:
1、 作為預處理劑使用。鐵水熔煉完成,出爐前3-5分鐘將爐內的熔渣扒凈。將本產品加到鐵液表面即可,建議加入量0.15%-0.2%(根據鑄件要求調整加入量)2-3分鐘以后出爐即可。
2、如代替硅鐵和增碳劑使用。在鐵水熔煉前期,和增碳劑一同加入爐底。加入量根據爐料成分來調整(0.5%-2%)。其中硅的回收率80%-95%。
3.碳化硅的增硅量按加入量的50%計算。
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