铸态QT400-18球墨铸铁熔作业指导书
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本作业指导适用于800公斤球化包处理500-800公斤QT400-18球铁。一、 原材料:
1、球铁用生铁,废钢根据TJG03.7.01-08原材料验收标准进行控制。
2、回炉铁:对不同牌号的球铁回炉铁进行分类存放,配料时分别使用。且回炉铁的杂质、泥沙必须清理干净。
3、特别注意废钢的质量,一方面,废钢厚度<3mm,锈蚀严重,会使铁水含气量增加,铁水氧化,球化剂消耗量增加,造成铸件球化不良。另一方面,废钢中混入合金钢,会使铸件产生碳化铁,使塑性、韧性降低。
4、球化剂
主要选用Mg8RE3
5、孕育剂:
(1)孕育剂主要选用SiBaCa ,并且要达到工艺要求的粒度。
(2)对于厚大铸件、浇注时间较长,需用75Si铁与硅钡合金(Si:60-68%,Ba:4-6%,AI:1.0-2.0%,Ca:0.8-2.2%)进行复合孕育。混合比为7∶3
(3)75Si铁与硅钡复合孕育剂配比,要专人负责。
二、配料
配料要求铁水成分达到以下范围
原铁水
碳:3.7-3.9%; 硅1.0-1.2%; 锰:0.15-0.2%; 磷:≤0.06%; 硫0.05%(脱硫处理后的成分),要求每包取原铁水激冷试样一个做为化验用,试样编号为日期+包次顺序,如:2010年8月2号第一包球铁激冷试样,编号为20100802-1也可以将年去掉,编号为0802-1,第二包激冷试样编号为0802-2,以此类推.
球化处理后的最终成分:
碳:3.4-3.8%; 终硅2.6-2.9%; 锰:0.15-0.2%; 磷:≤0.06%; 终硫0.02%; 残镁0.04-0.06%; 残稀土:0.02-0.04%。
要求每包取球化后铁水激冷试样一个做为化验用,试样编号为日期+包次顺序,如2010年8月2号第一包球铁激冷试样,编号为20100802-①也可以将年去掉,编号为0802-①,第二包激冷试样编号为0802-②,以此类推。
原铁水和球化后同一包铁水的激冷试样编号一致,便球化后的激冷试样最后包数加圈,用以分辨。试样必须由专人负责。二、 球化处理工艺:
1.球化处理包尺寸:
球化处理包高度与直径之比:H/D=1.5-2.0,采用堤坝式,坝内面积占包底的2/5-1/2,刚好容纳球化剂和覆盖剂。
2.交界铁水的处理:
交界铁水的控制,对球化处理质量十分关键。
一般来说,刚开始的铁水温度较低,因此,需在熔炼中期或后期熔化,为严格防止灰铸铁铁水混入,一方面,在两种牌号之间加一批隔离焦,另一方面,对出铁时间必须严格控制。一般待第一批球铁料熔化半批或一批时,将前炉铁水出干净,保证铁水质量。
3.灰铸铁渣中,硫化物和氧化物较多,避免硫化物和氧化物同入球墨铸铁铁水中,球化处理前,必须将渣放干净。
4.铁水氧化程度的控制:
铁水严重氧化,不但元素烧损严重,白口倾向大。而且消耗镁、稀土较多,往往造成球化不良;其次此时铁水流动性差,夹渣、缩孔皮下气孔等缺陷严重。应立即采取措施,分析原因,补加增碳剂、减小风量、防止锈蚀严重的废钢加入等。
5.铁水温度的控制:
铁水温度的高低是影响球铁质量十分重要的因素,对于铸态球铁,在冲天炉熔
球化的条件下,一般控制在1450oC-1500oC,最低不能于1420 oC,过高过低,都会产生球化不良,过低,球化剂冻结包底;过高,镁烧损严重.同时,温度低,铸件很容易产生夹渣、缩孔、皮下气孔等缺陷。
6.球化剂、孕育剂,不宜过早破碎,破碎过的合金长期存放表面会氧化。
7.球化处理:
采用堤坝式冲入法:首先把合金放在堤坝内侧凹坑内,坑内合金从下到上依次为:轻稀土球化剂、硅钡钙孕育剂、其上覆盖铸铁切削厚50mm左右,捣实。铸铁切削的厚度应该根据出铁温度高低进行调争,能保证出铁量达到计划数量的三分之二以上时再开始球化反应。然后出铁,要求出铁量一定要控制在计划数量±5%以内!铁水必须冲在堤坝外侧,不能直接冲球化剂,反应时间应控制在出完铁后大于1分钟。
8.球化剂的加入量:球化剂的加入量根据原铁水的含S量进行确定,一般原铁水的含S量在0.03-0.06%,球化剂加入量为铁水量的1.1-1.3%
9.球化剂的粒度应根据处理铁水的重量来确定,一般,处理铁水的重量500-800kg时,球化剂的粒度应控制在3-20mm。
10.对新购进的稀土镁硅铁合金,必须通过试用后,再批量使用。
11.对于铸态QT400-18球墨铸铁,需进行二次孕育。加入量:硅铁0.2%,
粒度为0.5-1mm。可以将装有0.2%硅钡合金孕育剂的钟罩将孕育剂压入铁水底部,或在铁水倒包时加入小包底部,二次孕育后,需进行搅拌。孕育剂中的粉粒应进行筛分去除。
四、铸态QT400-18的质量检验
1.炉前检验
浇注三角试片,打断后观察断口状况:试片两侧缩凹,断口为银灰色,组织致密,中心有缩松,淬水后,有乙炔气味,球化良好。
2.浇注过程中的检验
分别在浇注前及浇注最后一包时,浇注直径为20的圆试棒,待冷却至暗红(600-700 oC)入水中,将圆柱试棒从中间敲断,断口为银灰色,组织致密,中心有缩松,淬水后,有乙炔气味,球化良好。
3.力学性能及金相检验:浇注Y形试块,和铸件一起打箱,加工后进行相应检查。要求每包在浇注过程的最后一个铸件前,浇注Y形试块一个做为检验用,试样编号为日期+包次顺序,如2010年8月2号第一包球铁Y形试样,编号为20100802-1也可以将年去掉,编号为0802-1,第二包的Y形试样编号为0802-2,以此类推。
五、炉前球化衰退的补救
当发现炉前铁水球化衰退,可用钟罩将适当数量球化剂压入铁水包内进行补救,钟罩内外刷2mm左右涂料,以防钟罩熔化,每天生产球铁前,必须准备好。处理时,一定要等球化剂全部反应完后再将钟罩提出。处理时,人员必须带眼镜及全部规定的防护,以防铁水溅出伤人。
六、打箱:
铸态QT400-18球墨铸铁需低温温打箱,打箱温度一般控制在低于300 oC。