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球墨铸铁件低温应用工艺处理及常见缺陷的防止<一>、低温用球墨铸铁工艺处理
A、熔炼工艺及炉前处理
1、配料及熔炼
使用的是5t/h“倒大双”冲天炉。炉料配比是：生铁85%，废钢15%。为保证最后含硅低，故不用旧铁(旧铁含硅高)。铁液温度控制在1420~1470℃，以满足球化处理和浇注的要求。
2、球化处理工艺
球化处理工艺采取冲入法，出铁槽孕育。在3t球化处理包堤坝的一侧放置球化剂，上面覆盖0.4%孕育剂，然后再覆盖珍珠岩集渣剂、铁板，铁液冲向未放置球化剂的一侧，先加入2/3的铁液，待反应平稳后，再补加余下的1/3铁液。孕育处理在补加铁液时进行，孕育剂随出铁槽铁液加入，加入量为0.4%。处理后应在7min内浇完，以防出现衰退。
B、热处理工艺
球墨铸件铸态组织中存在着渗碳体及磷共晶，为保证基体中的铁素体含量，采用高温石墨化二段退火工艺。生产低温用铁素体球墨铸铁时，可用低稀土镁含量型球化剂进行球化处理。球化率应不低于三级，基体中铁素体含量应不低于95%。低温冲击韧性(αK)随着铁液含硅量(在控制范围内)的降低而增加。
<二>、球墨铸铁件常见缺陷的防止
1、夹渣
球墨铸铁的渣有一次渣和二次渣两种，一次渣一般比较容易防止，措施是严格扒渣，浇注时挡渣，浇注系统考虑挡渣措施，使用滤网等。二次渣是铁液在型腔内流动过程产生的，防止这种渣要比防止一次渣难度大，通过多年的不断探索，我厂已较彻底地解决了二次渣的问题，主要措施可以概括为下列几条：(1)采用铸造焦化铁提高铁液的温度；(2)降低原铁液的含硫量；(3)大型曲轴原铁液脱硫；(4)提高浇注速度。
2、皮下气孔
降低型砂水分和提高浇注温度是防止皮下气孔的基本条件。同时球化剂和孕育剂使用前烘干，在铸件尾端设溢流冒口排放冷铁液等措施对防止皮下气孔有一定的效果，但不明显，根据我厂经验，提高单件浇注速度是防止轴类铸件皮下气孔的有效措施，至于各种曲轴的单件浇注速度，与铸件大小、长短、浇注温度高低和型砂水分都有关系。在一定的浇注温度和型砂水分条件下，铸件越是细长，单件浇注速度越应提高，反之可以适当降低。
3、缩松和缩孔
在不致引起石墨漂浮的前提下，尽量提高碳当量。球铁曲轴选用的碳当量为4.4%~4.55%。
尽量提高铸型刚度。型腔表面的紧实度固然重要，而砂型背面的紧实度亦不可忽视。
球铁曲轴采用湿砂型铸造一定要用冒口补缩，无冒口工艺对湿砂型是不合适的。
适当使用冷铁，强化热节部位的冷却，使热节中心向球墨铸件内部迁移。
4、石墨漂浮
众所周知，碳当量过高会引起石墨漂浮，但到底碳当量高到多少时才会产生石墨漂浮，根据我厂经验及有关资料，当碳当量超过4.55%时，石墨漂浮开始出现，随着碳当量的继续增长，漂浮层成正比增加。当碳当量相同时，球墨铸铁件越厚，漂浮层也越厚。为防止石墨漂浮，主要措施为，严格配料，加强熔炼控制。
5、球化不良
主要措施有下列三项：
(1)控制原铁液硫量，减少其波动范围。通过加强严格的炉料管理，严格冲天炉配料和操作，原铁液硫量一般稳定在0.04%~0.06%之间。
(2)根据铁液温度调整球化剂成分，使合金的反应性能适中，同时严格操作，使球化处理反应时间保持在1.5~2.5min，确保球化剂吸收率稳定在一定范围内。
(3)适当控制残余稀土量。要保证球化良好，除了要有足够的残余镁量外，还要求Mg残/RE残≥1，而且，随着铸件壁厚增大，此比值亦应相应增大。目前我厂的控制范围为0.015%~0.04%RE残，0.04%~0.06%Mg残。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铸铁件、减速机配件、机械加工、端面铣床加工等业务。
