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大型鑄件生產前期的質量控制

2008/11/22 , 建新鑄造
本文導讀:

鑄件生產前期的質量控制

(原材料質量的控制)

 

一、金屬爐料

1.  生鐵

一般鑄造用生鐵按GB718-82選用,球墨鑄鐵用生鐵按GB1412-78選用。標準按化學成分將生鐵分國若干組、類、級,但不考慮含碳量。用戶根據含硅量選擇生鐵牌號,根據含錳量選擇組,根據含磷量選擇級,根據含硫量選擇類。具體選擇哪一種,要根據不同鑄件的要求,例如球墨鑄鐵要嚴格限制生鐵中硫和磷的含量(一般P含量<0.1%S含量<0.03%),而一般灰鑄鐵用生鐵的硫磷含量卻可放寬(如P含量<0.2%S含量<0.06%),耐磨鑄鐵使用的生鐵合磷量可以更高(如P含量<0.4%)。硅和錳不是有害無素,可根據需要選擇。由于硅錳含量可通過加入錳鐵和硅鐵進行調整,特別是需要孕育處理的鐵水中還要加硅,故生鐵中硅和錳的含量一般不應高于鐵水中的要求含量。生鐵表面應當清潔,但允許附有石灰和石墨。入庫后應按規格分別堆放,不得混雜。需采樣復驗時,分析試樣按GB719—65《生鐵的化學分析用試樣采取法》的規定采樣,化學分析方未能按GB223.1~223.7-81《鋼鐵及其合金分析方法》和YB351~28)—78或能保證標準規定的準確度的其他方法進行。

2.  回爐料

回爐料主要是本廠的澆冒口和廢鑄件。回爐料不得有嚴重的銹蝕、油污及泥砂雜質,沖天爐用回爐料塊度不得超過表3-1的規定。

3-1 回爐料的塊度

沖天爐噸位/t/h

長度/mm

質量/kg/塊)

10

400

20

5~7

300

15

2~3

200

10

1

100

5

澆冒口及芯骨必須破碎成條狀,其長度<200mm

 

不同牌號的回爐料應分類堆放,不得混雜。否則,不僅合金液的成分不易控制,而且一種合金的成分對另一種合金來說可能是有害雜質,如果相互混雜可能降低合金的力學性能或出現缺陷。例如鑄鐵中如果混入鋁鎂等合金可能使鑄件產生針孔,混入碲、鉍等激列反石墨化的無素,將使杰鑄鐵和球墨鑄鐵形成白口組織。鐵對鋁合金來說是有害雜質。

不同牌號的鋁合金,有些元素對這幾種鋁合金元素,而對另幾種鋁合金卻是雜質。因此,各種回爐料不僅要分類堆放,而且要仔細檢查其中是否混雜有其他金屬(特別是要注意金屬鑲塊、襯套等)。間斷生產用熔爐的回爐料塊度沒有像沖天爐那么嚴格的要求,以能置入爐膛為限度,但決度太大將降低熔煉速度。

3.  廢鋼

一般應使用普通碳素鋼和低合金結構鋼,特殊鋼未經技術主管部門同意不得用作廢鋼。表面有嚴重銹蝕(厚度超過1mm)時,需用清理滾筒或其他方法除銹后才可使用。廢鋼進廠后應進行仔細檢查,將混入的鑄鐵,高合金鋼和有色合金排揀干凈,對成分不明的廢鋼應取樣分析或火花鑒別,然后按成分分別堆放。

沖天爐用廢鋼的塊度不應超過表3-2的規定。

3-2  沖天爐用廢鋼的塊度

沖天爐噸位/t/h

長度/mm

質量(kg/塊)

10

400

 

5~7

300

 

2~3

200

5

1

100

2

4.  鐵合金

常用鐵合金主要元素平均含量見表3-3。各類合金必須按其合金含量分類保管,不得混雜。各類合金使用時的塊度見表3-4。爐外加入的孕育硅鐵的粒度見3-5

  3-3  鐵合金主要元素平均含量

合金名稱

硅鐵

錳鐵

鉻鐵

鉬鐵

鈦鐵

磷鐵

釩鐵

硼鐵

主要元素平均含量/%

75

65

50

55

25

15

4

14~19

元素偏差/%

±5

±5

±5

±3

±4

±2

±2

±2

3-4  合金使用時的塊度

合金種類

塊度/mm

 

沖天爐噸位/%

爐內加入

爐外加入

硅鐵

錳鐵

鉻鐵

鉬鐵

10

60~150

60~150

40~100

2~5

5~7

40~100

40~100

40~100

2~5

2~3

30~50

30~50

40~100

2~5

3-5  爐外孕育硅鐵的粒度

鐵水質量/kg

200

200~1000

1000~4000

粒度/mm

2~5

5~10

10~15

 

對所有金屬爐料都必須提出塊度要求。如生鐵、廢鋼和回爐料塊度過大,不僅降低熔化速度,而且爐料容易搭棚,使熔化過程不能正常進行,從而降低鐵水質量。而鐵合金如果塊度太大則不易熔化,造成鐵水化學成分不穩定,塊度太小,則容易氧化。生產球墨鑄鐵用的球化劑,目前國內普遍采用稀土鎂合金,這種合金已有商品供應,

但鑄造廠往往根據鑄件材質需要及原材料情況自己熔制中間合金。自制時,為保證成分的均勻,每熔制一批,經集中破碎混合后,取樣五個(每個一小包)進行成分分析,然后取平均值。稀土鎂合金的塊度對球化質量有重要的影響,尤其是用沖入法球化處理時。粒度太小,沸騰強烈,合金的吸收率降低,造成球化不良;粒度太大熔化及沸騰滯后太多,合金容易漂起,也降低吸收率。合適的粒度見表3-6

3-6稀土鎂合金的粒度

鐵水質量/kg

200

200~100

1000

稀土鎂合金粒度/mm

5~15

8~20

10~25

 

5.  各種金屬材料

熔制有色合金時,還要用到各種金屬材料,如鋁、鎂、銅、鋅、鉛、錫、銻、鎳、錳等。這種新金屬料包括一次工業純金屬和一次合金。一次合金大都由冶金廠供應,有時也可以是鑄造廠熔制的預制合金錠,可用它直接重熔而制得工作合金。

新金屬料的純凈程度要比生鐵和廢鋼要求高得多,困此材料入庫后應保存在通風良好、潔凈和無腐蝕介質的環境中。材料應按牌號、爐號分類堆放在有防潮能力的材料(如木板)上,不得與吸水物質和其他金屬接觸。

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