中频感应炉 变频器性能及原理5大介绍.doc

改善铸铁件整体性能的4中方法 改善铸铁件整体性能的4中方法：1、消除白口退火 普通灰口铸铁或球墨铸件表面或薄壁处在铸造过程中因冷却速度过快出现白口，铸铁件无法切削加工。为消除白口降低硬度常将这类铸铁件重新加热到共析温度以上（通常880900），并保温12h（若铸铁Si含量高，时间可短）进行退火，渗碳体分解为石墨，再将铸铁件缓慢冷却至400-500出炉空冷。在温度700780，即共析温度附近不宜冷速太慢，以便渗碳体过多的转变为石墨，降低了铸铁件强度。 2、提高韧性的球墨铸铁退火 球墨铸铁在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体，为提高铸铁件的延性或韧性，常将铸铁件重新加热到900950并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600出炉变冷。过程中基体中的渗碳体分解出石墨，自奥氏体中析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体全转换为铁素体。 若铸态组织由（铁素体珠光体）基体，以及球状石墨组成，为提高韧性，只需将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨，为此将铸铁件重新加热到700760的共析温度上下经保温后炉冷至600出炉变冷。 3、提高球墨铸铁强度的正火 球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细的珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850900温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体，因此铸件的强度提高。 4、球墨铸铁的淬火并回火处理 球墨铸造件作为轴承需要更高的硬度，常将铸铁件淬火并低温回火处理。工艺是：铸件加热到860900的温度，保温让原基体全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经250350加热保温回火，原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，原球状石墨形态不变。处理后的铸件具有高的硬度及一定韧性，保留了石墨的润滑性能，耐磨性能更为改善。 球墨铸铁件作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求强度高同时韧性较好的综合机械械性能，对铸铁件进行调质处理。工艺是：铸铁件加热到860900的温度保温让基体奥氏体化，再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经500600的高温回火，获得回火索氏体组织（一般尚有少量粹块状的铁素体），原球状石墨形态不变。处理后强度，韧性匹配良好，适应于轴类件的工作条件。 5、球墨铸铁的等温淬火处理 球墨铸铁的等温淬火处理目的在于让铸铁件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织，强度极限可超过1100MPa，冲击韧性AK32J。处理工艺是：将球墨铸铁件加热到830870温度保温基体奥氏体化后，投入280350的熔盐中保温，让奥氏体部分转变为下贝氏体，原球状石墨不变。获得高强度的球墨铸铁。上述铸铁热处理表明：铸铁件热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形态及分布，机械性能的变化是基体组织的变化所致。普通灰口铸铁（包括孕育铸铁）石墨片对机械性能（强度、延性）影响很大，灰口铸铁经热处理改善机械性能不显着。还需要注意的是铸铁的导热性较钢差，石墨的存在导致缺口敏感性较钢高，因此铸铁热处理中冷却速度（尤其淬火）要严格控制。改善铸铁件整体性能的4中方法 改善铸铁件整体性能的4中方法：1、消除白口退火 普通灰口铸铁或球墨铸件表面或薄壁处在铸造过程中因冷却速度过快出现白口，铸铁件无法切削加工。为消除白口降低硬度常将这类铸铁件重新加热到共析温度以上（通常880900），并保温12h（若铸铁Si含量高，时间可短）进行退火，渗碳体分解为石墨，再将铸铁件缓慢冷却至400-500出炉空冷。在温度700780，即共析温度附近不宜冷速太慢，以便渗碳体过多的转变为石墨，降低了铸铁件强度。 2、提高韧性的球墨铸铁退火 球墨铸铁在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体，为提高铸铁件的延性或韧性，常将铸铁件重新加热到900950并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600出炉变冷。过程中基体中的渗碳体分解出石墨，自奥氏体中析出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体全转换为铁素体。 若铸态组织由（铁素体珠光体）基体，以及球状石墨组成，为提高韧性，只需将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨，为此将铸铁件重新加热到700760的共析温度上下经保温后炉冷至600出炉变冷。 3、提高球墨铸铁强度的正火 球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细的珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850900温度，原铁素体及珠光体转换为奥氏体，并有部分球状石墨溶解于奥氏体，经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体，因此铸件的强度提高。 4、球墨铸铁的淬火并回火处理 球墨铸造件作为轴承需要更高的硬度，常将铸铁件淬火并低温回火处理。工艺是：铸件加热到860900的温度，保温让原基体全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经250350加热保温回火，原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织，原球状石墨形态不变。处理后的铸件具有高的硬度及一定韧性，保留了石墨的润滑性能，耐磨性能更为改善。 球墨铸铁件作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求强度高同时韧性较好的综合机械械性能，对铸铁件进行调质处理。工艺是：铸铁件加热到860900的温度保温让基体奥氏体化，再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经500600的高温回火，获得回火索氏体组织（一般尚有少量粹块状的铁素体），原球状石墨形态不变。处理后强度，韧性匹配良好，适应于轴类件的工作条件。 5、球墨铸铁的等温淬火处理 球墨铸铁的等温淬火处理目的在于让铸铁件的基体组织转换为强韧的下贝氏体组织，强度极限可超过1100MPa，冲击韧性AK32J。处理工艺是：将球墨铸铁件加热到830870温度保温基体奥氏体化后，投入280350的熔盐中保温，让奥氏体部分转变为下贝氏体，原球状石墨不变。获得高强度的球墨铸铁。上述铸铁热处理表明：铸铁件热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形态及分布，机械性能的变化是基体组织的变化所致。普通灰口铸铁（包括孕育铸铁）石墨片对机械性能（强度、延性）影响很大，灰口铸铁经热处理改善机械性能不显着。还需要注意的是铸铁的导热性较钢差，石墨的存在导致缺口敏感性较钢高，因此铸铁热处理中冷却速度（尤其淬火）要严格控制。冶金中不锈钢的磁性介绍 大家是不是认为不锈钢是没有磁性的，并借助磁铁来鉴别不锈钢，其实这是不正确的，也是没有科学依据的方法。 大家来看，首先锌合金、铜合金一般都可以仿不锈钢的外观颜色，也没有磁性，容易误认为是不锈钢；而即使是我们目前最常使用的304钢种，在经过冷加工后，也会出现不同程度的磁性。所以不能只凭一块磁铁来判断不锈钢的真伪。 那么不锈钢的磁性究竟是怎么来的？根据材料物理学的研究，金属的磁性来源于电子自旋的结构，电子自旋属于量子机械性能，既可以“向上”，也可以“向下”。在铁磁性金属中，电子会自动按照同一方向进行旋转，而反铁磁性金属材料中，一些电子按照规则的模式进行，而相邻电子则朝着相反方向或反平行自旋，但对于三角形晶格中的电子来说，由于每个三角形中的两个电子都必须按照相同方向自旋，因此自旋结构已经不存在。通常来说，奥氏体不锈钢(以304为代表)是无磁性的，但是也可能带有弱磁性，而铁素体(主要有430、409L、439和445NF等)和马氏体(以410为代表)一般都是带有磁性的。不锈钢里面有一些钢种(如304等)分类为“无磁性不锈钢”的是指其磁性指标低于某个值而已，也就是说，一般不锈钢都或多或少带有一定的磁性。此外，上面提到奥氏体是无磁或者弱磁性，而铁素体和马氏体是带磁性的，由于冶炼时成分偏析或热处理不当，会造成奥氏体304不锈钢中出现少量的马氏体或铁素体组织，这样304不锈钢中就会出现弱磁性。另外，304不锈钢经过冷加工，组织结构也会向马氏体转化，冷加工变形越大，马氏体转化越多，磁性也会越强。想要完全消除304不锈钢的磁性，可以通过高温固溶处理恢复稳定奥氏体组织，从而消除磁性。因此材料的磁性是由分子排布是否规则及电子自旋的同向性决定的，我们认为是材料的物理性能，而材料的耐腐蚀性能则是由材料的化学成分决定的，是材料的化学性能，与材料是否有磁性无关。 从不锈钢发展前景来看，400系代替300系可谓大势所趋。而200系材料由于废钢回收面临着诸多困难，系非环保不锈钢，如果加大该钢种的使用，不利于整个不锈钢行业的可持续发展，所以现在很多有深谋远虑的大型企业都向200系说不，而将眼光投向了更具有发展潜力的400系不锈钢。铝合金熔炼设备介绍 再生铝熔炼设备包括了熔炼炉、静置炉、风机、燃烧系统等；熔炼炉和静置炉可看为一体。熔炼炉的种类很多，但作用都一样：1.熔化炉料和添加剂，炉料包括了废铝、中间合金、工业硅和纯铝锭等；2.在炉内一定的温度下使熔融物之间发生一系列的化学和物理反映，使其中的杂质形成浮渣或气体除掉；3.调整成分，使其合金中的各种元素含量达到相关标准要求；4.对合金熔融物进行变质等处理，细化精粒，使合金能够符合相关的物理性能。熔炼炉的形式和结构，对再生铝合金的生产能力、成本、产品质量以及环境保护有着重要的作用，主要熔炼设备有 ：坩埚式和熔池式。一.坩埚炉是熔炼再生铝合金的常用设备，其优点是投资少、操作方便，金属回收率高，但缺点是生产能力小，寿命短和成分不稳定，很难与大型反射炉相比。坩埚炉的形式有多样，常用的有铸铁坩埚和石墨坩埚。 1.铸铁坩埚： 因铝合金熔化温度较低，多在700-800，因此大量采用金属坩埚，常用的是铸铁坩埚炉。普通铸铁坩埚价格低、强度高和导热性好，为生产广泛采用，但寿命短，生产中会频繁更换坩埚。为提高铸铁坩埚的寿命，亦可采用含有镍、铬或铝的耐热铸铁或耐热钢的坩埚，以增长其使用寿命。熔化铝合金用的铸铁坩埚容量多是30-250公斤，一般不超过300公斤，大容量的可达500公斤以上。2.石墨坩埚：石墨坩埚由专业耐火材料厂生产供应，坩埚尺寸和容量的规格很多，坩埚的号数即熔化铜合金的公斤数，如50号坩埚能熔化50公斤铜，若熔化铝时，其容量应除以04的系数。石墨坩埚可以多次使用，但总体讲寿命较短，且随着使用时间的加长，坩埚的导热性能下降，影响了热效率和生产效率。 二.熔池式炉膛的熔炼设备称为反射炉。原始的反射炉是燃煤的，有燃烧室，火焰通过拱型的炉顶反射到熔炼室。随着再生铝技术的发展，大量现代化的反射炉已经不采用煤为燃料，更多的采用燃油和燃气，因此，反射炉的概念已经淡化，目前一般都称之为火焰式熔炼炉。燃料加热的反射炉主要由炉底、炉墙和炉顶构成熔炼室。形成深度浅而面积广的熔池，以盛放金属炉料及熔化的液体金属。炉墙正面有加料和操作用的炉门。正规的熔炼炉是配备烟囱的，这样可以有效的改变操作环境，节约能源和便于治理烟气的污染，但目前实际中许多企业的炉子没有烟囱，一些是敞开的，一些在炉门设有集烟罩。反射炉在再生铝行业大量应用，并派生出许多炉型，如下：1.双室反射炉：双室反射炉是一种熔炼再生铝合金的专用设备，因其有能耗低、烧损率低、金属回收率高的优点，故被欧美一些再生铝企业广泛采用。但由于各国之间的技术壁垒，双室反射炉在我国很少采用。 2.带加料井式的融铝炉：该种熔炼炉也是一种双室反射炉，由加料井熔炼炉和磁力泵组成，三者形成一个循环系统，如图所示。生产中，铝废料持续加到加料井中，被过热的铝液融化，然后在磁力泵的作用下进入反射炉，这样往复进行，达到熔炼的目的。优点是烧损小，金属回收率高，适应处理碎的废铝料，更适应处理铝屑。熔炼炉的形式可以是方型的。 3.带电磁搅拌系统的反射炉：反射炉熔炼再生铝合金过程中，为了促进热的交换，加快铝的熔化速度，增加反应速度，保证铝溶液的成分均匀，要进行搅拌。每次搅拌都会破坏液面的氧化铝保护层，加大了铝的烧损。为此，许多单位都在研究搅拌技术，尽管出现了机械耙等，但都不十分理想。 4.落差式反射炉：又称为子母炉，是一种比较适用的反射炉组，尤其是处理含铁高的废铝料。子母炉由熔化炉和熔炼炉组成，两者之间相通联，有一定的位差。熔化炉只起到熔化作用，炉料进入熔化炉之后，快速熔化成铝融液流到熔炼炉中，而铁等杂质留在炉中，人工耙出，因此减少了铁与熔融的铝溶液接触的时间，减少了铁熔入铝液中。进入熔炼炉的铝液进一步熔炼，由于熔炼炉中不存在铁等杂质，因此，在整个熔炼过程中避免了铁对铝融液的污染，保证了铝合金的质量。 中频炉选型系统的安全性评估 中频炉选型系统的安全性评估应该注意一下几点：闭式冷却水循环系统的采用，冷却水温度及流量的监控和报警，应急冷却水柜和管路的设置、液压系统的安全措施（软管破裂保护措施、双液压泵的配置、阻燃油的采用），炉体的钢架结构坚固性。系统的电气方面完整的保护功能有：功能完备和可靠的全数字化控制板和故障自诊断功能、炉衬检测（或漏炉检测）功能、电源（包括电容器等）的可靠冷却措施等。 中频感应炉1机2炉方案介绍 这是铸造行业使用最多的中频电源与电炉一机两炉配置方案。 一台中频感应炉熔化作业，另一台中频感应炉浇注作业或维修、筑炉。在作小容量多次浇注作业时，可将向熔化作业中频感应炉供电的电源短时间内切换到浇注作业的电炉作快速升温，以补偿浇注温度的下降。2台中频感应炉的交替作业（熔化和浇注、加料作业）保证了向浇注作业线持续供应高温合格金属液。该1机2炉方案方案的作业功率利用系数