球墨铸铁冶金处理的影响
一、引言。
“冶金”处理是指为了实现以下目的而进行的任何处理： 1.将原铁转变为球墨铸铁；
2.提高和/或稳定材料的质量。
金属的质量涉及强度（微观结构）、延展性（球化率，碳化物和微观结构）以及截面和表面质量（球数，孔隙率，夹杂物）。球墨铸铁转化的结果由以下因素测量或评估的： 1. 球化率-最大化；
2. 球数-最大化，但受铸件截面限制；
3. 激冷碳化物-最小化；
4. 反白口-最小化；
5. 缩松-最小化；
6. 冶金夹杂物-最小化。
冶金处理将主要影响球化率（脱硫，球化）、球数（在炉中进行预处理，孕育）、碳化物（在炉中进行预处理，孕育）和夹杂物的出现（球化，脱硫）。 这些处理是指对铁水采取的炉内预处理、脱硫（如果需要）、球化和孕育。
有时有必要对金属进行脱硫。这通常是在熔化过程中完成的（通过添加石灰粉）。添加必须在其他处理之前完成。冶金处理是在炉内，出铁过程中或之后进行的。炉子内的预处理在炉子中进行，脱硫可以
在炉子或特殊的铁水包中进行，球化在钢包中进行，孕育可以在钢包和/或浇注箱中进行。对于连续铸造型内球化也是可以的。在这种情况下，最好使用过滤器以避免反应产物（MgS）进入铸件。
本文将描述处理的过程和对金属冶金质量的影响。
在附件中，将描述熔炼对化学过程的影响以及熔炼和冶金处理对形核的影响。
二、炉内预处理。
1、目标。
炉内预处理的目标是“获得液态金属的可控状态，这将需要恒定数量的球化剂和孕育剂，以及由得到的恒定且可预测的金属强度和铸件质量”。
为此，必须进行“预处理”。这意味着将其处理为存在几乎恒定量的氧和核心。有效的预处理可将形核数量增加20％到25％。 无论如何，根据熔化说明使熔化温度保持较低且恒定是非常重要的。这避免了液态金属质量（氧和核心的存在）中的许多变化。
球墨铸铁铸造原则上，如果需要，应在脱硫后进行预处理。但是某些预处理活动是在熔化过程中完成的，因此在进行脱硫的情况下，需要进行其他预处理。
2、类型。
要知道预处理是在熔融炉中进行的，目标是增加液态金属中的核心数量，因此必须根据测试结果进行。
该测试主要是楔形测试（请参阅下页图44）或 CE 表显示的冷
却曲线（ΔT）。
当炉料由大量废钢组成时，有必要从一开始就进行预处理（废钢对石墨形核无贡献）。
预处理主要通过以下方式完成：
•在末尾添加大量的生铁；
•添加SiC（含量约为0.4％），尤其是还有废钢时；
•在出炉前在炉中添加FeSiBa孕育剂；
•在进行第一次孕育时添加额外的孕育剂。
如果氧含量通常很高，最好的预处理之一就是在出铁前炉内加入碳化硅（SiC）。其作用如下：
1.碳与氧反应，以CO的形式消失；
2.硅进入金属，从而增加了硅的含量。
经过预处理的铁液将具有更好的孕育效果（降低衰退效果），请参见图44，显示楔形测试中的凝固白口宽度。用FeSi进行孕育。
每个铸造厂都知道这些非常简单的解决方案，但是只有第三个方法是额外的孕育，这不是真正的预处理，因为它是在出铁后进行的，甚至在数量上也没有很高的一致性。
不同的铸造厂加入量也不同，SiC添加量一般在0.1％至0.4％之间变化。
一些文献还提到用SiC预处理会降低后来孕育效果的衰退。
3、步骤
A：没有脱硫过程的情况：
必要的程序确实包括加料和熔化的方式，可以是以下步骤：
1.首次装料要装入密度高的物料，由废钢和回炉的混合物组成；
2.接着装入回炉铁和生铁的混合物；
3.最后装入的是生铁和SiC预处理合金。
4.熔化温度可至1400–1450°C，具体取决于液态金属的化学成分（有关任何特定材料，请参见Tg和Tc温度表）。温度应保持在Tc 以下，直到化学分析检测完毕并确定正确为止。 Tg是指低于该温度，将发生Si + O2→SiO2反应的温度，而Tc是指高于此温度，将发生SiO2 →Si + O2和C +O→CO这两个反应的温度。
5.进行测试样品的化学分析和冷却曲线/CE。
6.根据检测结果，调整化学成分和/或添加了额外的预处理产品，可以是：
•在炉中无需额外添加，但在过冷度为3–5°C时额外增加0.1％的孕育剂；
•如果过冷度为5–7°C的话，则额外在炉中加入生铁；
•如果过冷度 >8°C，则需要额外的SiC和生铁；
•如果过冷度接近10°C的话，则将不可能将冶金质量恢复到可接受的水平。
添加FeSiBa可能是有益的，因为它将使氧含量降低至较低水平（对于熔炼过程或多或少是稳定的），从而可以使添加Mg的量最小化和最优化。
7.加热到出炉温度，除去炉渣并出铁。
B：有脱硫过程的情况：
参照上面没有脱硫的情况介绍。脱硫工序加在第四条和第五条之间。
就像在每个程序或指令中一样，操作必须与测试结果相关，并且还应规定操作的数量。只有这样才能避免操作者的主观行为。
三、脱硫处理
目前由于多采用电炉熔炼，通过原材料的严格控制，能够做到硫含量低于0.025%，因此脱硫极少进行，
这里将不再赘述，仅做简要说明。
最终的含硫量最好控制在0.008-0.012%，以实现最佳的游离石墨析出。原铁水大于0.025%就需要脱硫处理，一般控制在0.02%以下，最好0.015%-0.02%。过多的硫含量将导致脱硫工序的增加，时间的消耗，球化剂的消耗量增加，渣子产生的量也增加，白口倾向增加及缩松倾向增加等一些列问题，铁水冶金质量下降。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议