铸态QT450—10球墨铸铁熔炼过程控制

1、铸态QT45A10球墨铸铁熔炼过 程控制铸态QT4510球墨铸铁熔炼过程控制.txt如果 我能够看到自己的影子，我想它一定很忧伤，因 为我把快乐都留在了前面。容易伤害别人和自己 的人，总是对距离的边缘模糊不清的人。Vol. 30NO 5M ay 2009铸造技术FOU NDRY TECH NOLOGY铸态QT450-1 0球墨铸铁熔炼过程控制杨世洲，傅骏（1 .西华大学材料科学与工程学院，四川成都610039; 2.四川工程职业技术学院材料工程系，四川德阳618000）摘要：为了满足机车、车辆对制动机阀体零件强 韧性能的要求，对铸态QT45 IO球墨铸铁熔炼 过程中化学成分的选择、球化处理、复

2、合孕育处理以及处理后铁液停留时间等 方面进行了控制。经测试，所得材料的力学性能超过了 GB1348-88标准中对QT450一 lO的要求，金相组织也符合厂家标准。关键词：铸态球墨铸铁；化学成分；复合孕育 中图分类号：TG255文献标识码：A文章编号:1000-8365(2009)05 0599 03Controlon Smelting Process of As-Cast0T450-1 0 Nodular Graphite IronYANG Shzhou。FU Jun(1. School of Material Scie nee andEngin eeri ng,Deyang 6 18000

3、, China) meet technicalEngin eeri ng , Xihua Un iversity , Chengd 610039, China; 2. Department of MaterialEngin eeri ng,Sichua norder toTech ni cal College Abstract : In no dular graphite iron has bee n con trolled in the aspects such as choice of chem ical con stituti on ,stre ngthrequireme nt in p

4、roperty for the valve body parts of brake system vehicle 。insmelting process forand toughnesslocomotive an ascast QT4fspherOidisati On treatme nt, comprehe nsivemodification treatment , stay time after spherOidisati Onand modificati on etc . Through the test ofthe material , its mechanical propertie

5、s exceed thespecification of as. cast QT45A1 0 nodular graphite iron in the sta ndard GB 1 348. 88. And itsmicrOstructure also meets the requirement of the factory .Key words : As cast nodular graphite iron ; Chemical con stituti on; Comprehe nsivemodificati on随着我国铁路运输系统的不断发展，对机车、车 辆提出了更高的要求，“高速、重载”

6、是铁路运输 行业在新时代条件下的发展目标。要实现这一目标，需要 进一步提高制动机产品的质量，以保证机车、车辆的 行车安全。国内制动机生产厂家正在开发高强韧铸态铁 素体球墨铸铁取代制动机阀体原来所使用的HT200或HT250的工艺。本文针对南车集团某制动机生产厂家所使用的铸态QT4510球墨铸铁熔炼工艺规 范， 从化学成分、球化处理、孕育处理等方面介绍熔 炼过程的控制。1生产条件及化学成分设计铁液采用冲天炉一感应电炉双联熔炼，其中冲天 炉为3 t/h多排小风口热风酸性炉，感应电炉为 t中频感应电炉。球化、孕育处理前，铁液在感应电炉 中进行进一步的脱硫处理，以获得高温、低氧化、低硫 的原铁收稿日期

7、:2009 0227;修订日期：200903 05作者简介：杨世洲（1972 ），男，四川眉山人, 讲师，博士研究生主要从 事铸铁材料教学和研究工作.Email : yangshizhoul 63 . corn 生产中对铸态QT4501O的化学成分提出的要求 为：3. 4 3. 9 C, 2. 5 3. 0 Si , < 0 . 4M n, < 0. 050 P, < 0. 025 S, 0. 04 0 . 10M g 残，0. 015 0 . 04 RE 残。2熔炼过程控制要点(1)准备和检查工作时要使用的相关物品，如：FeSi75A115 B 孕育剂、FeSiMg8RE5

8、求化剂、 增碳剂、铁液搅拌工具等。新包或4 h未使用的铁液包(0 . 5 t)使用前 必须烫包，使用地上衡称量空包和装满铁液的包， 计算一包铁液的重量(IN以计算合金加入量)。(3) 孕育剂、球化剂合金预热温度应大于150C , 上限越高越好，但最高不超过400C ,并且预热 时不能接触明火；孕育剂粒度 320 mm,球化剂粒度1025 m m。(4) 计算孕育剂、球化剂的加入量，孕育剂含硅 按75计算，加入量按1. 01. 4计算，球化剂 含硅按44计算，加入量按1. 51. 8计算。(5) 放置合金，合金放在凹坑式包底的凹坑内， 由下至上的放置顺序为：球化剂一孕育剂一珍珠岩 砂，并FOUN

9、DR Y TECHNOLOG YVoll 3O No . 5M av 2009尽量塞实，如必要还应加压一块小于5 kg的生铁或钢100 mm左右处，取铁液浇三角试样，试 样冷至暗红色板。其中孕育剂只能加入计算量的70，剩余的在处后浸入水中激冷，用铁锤击打出断口，进 行断口分析。理时加入。 断口呈银灰色，尖端有13 mm的 白口，组织较细，(6) 铁液出炉前应制白口化试样，送做光谱成分 中心有缩松，顶部和两侧有缩凹，试样有大圆角， 敲击分析。确定 C: 3. 7%3. 9，Si : 1_6 9/61. 8。成 时有钢声，淬水后砸开有电石气味， 则表示球化良好；分分析达不到要求，应再对铁液进行调整

10、，并观察原铁 若银灰色断口中央有分散状小黑点， 则表示球化不液浇注的三角试样的断面是否正常。良；断口呈暗灰色或成黑麻断面，则表示不球化；(7) 调整铁液的处理温度为1 4801 500 oC。使若断口是麻口或白色断口，晶粒呈放射状，则 表示用测温仪测温并记录。有球化而孕育不足。铁液浇注时要随时浇注三角试(8) 球化和孕育处理样进行检测，至少两次(浇 注进行到一半时和浇注结铁液倒入的落点应在包内无合金的一侧，以避 束时)。为了避免球化和孕育处理后铁液停留时 间免球化剂过早反应；铁液倒入 1/31/2时 再从出铁 过长，引起“返硫”现象，而造成球 化衰退，铁液应在槽加入孕育剂计算量的20 :铁液加

11、入预定值 的约处理完后20 rain内完成浇注。对球化和 孕育处理后z/3时进行反应，反应基本完毕进行初次搅拌， 然后加不合格或已经球化衰退的铁水应立即采 取挽救措 足铁液进行搅拌，搅拌深度必须超过铁液深度的 一半。施。充分搅拌后，加人1 kg除渣脱硫剂 食盐， 扒净渣，3理化检测结果在铁液表面覆盖孕育剂计算量的 1o、粒度为 2025阀体产品要求其力学性能符合 GB134 88标准。ram（或稻草灰）。铁液处理时应使用电子吊钩秤， 确 金相组织要求球化分级 14级，球化率 85，石墨保当铁液达到出铁预定值时停止加入。大小58级，渗碳体+磷共晶2。（9）铁液炉前检测 表1给出了生产中部分Y形单

12、 铸试块的检测结球化和孕育处理完成后，用铁勺在离铁液面深 果。表1部分Y形单铸试块的检测结果Tab. 1 Test results of partial separated testbar of cast ing with Y shape一。化学成分（）力学性能 金相组织.O"b硬编号C Si M度球化球化率石墨渗碳体磷共晶n P S M g RE/MP （ ） / . S ）。吴（;':271 3 . 62 2| .74 0 . 29 0 . 042 0 . 013 0 045 0 019 492 18172 3 90 6 1 0. 5272 3 . 50 2 . 84 0

13、 . 32 0 . 045 0 018 0 0580. 017 486 19 163 3 88 7 1 0. 5273 3 . 52 2 . 90 0 31 0 041 0 . 016 0 0510. 020 490 17 175 2 91 7 1 0. 5275 3 . 70 2 . 58 0 . 30 0 . 040 0 . 021 0 . 0530. 019 510 16 180 3 94 7 1 0. 5277 3 . 64 2 .86 0 . 340.049 0 .0240.0410. 024 508 19173 3 96 710.5280 3 . 61 2 .85 0 . 290.

14、039 0 .0190.0600. 021 503 14152 2 94 610.5281 3 . 58 2 . 91 0 . 33 0 . 041 0 . 019 0 . 0530. 020 492 16 165 3 9O 7 1 0. 5283 3 . 55 2 . 88 0 . 33 0 . 038 0 . 021 0 . 0540. 016 487 16 173 3 94 7 1 0. 5284 3 . 57 2 . 76 0 . 31 0 . 043 0 . 020 0 . 0520. 019 490 18 1 62 3 88 6 1 0. 5289 3 . 65 2 . 67 O.

15、 29 0 . 041 0 . 019 O. 0480. 021 484 15 172 2 95 7 1 0. 5290 3 . 58 2 . 89 0 . 35 0 . 046 0 . 021 0 . 0610. 025 482 18 170 2 89 7 1 0. 5291 3. 65 2 . 80 0. 31 0 . 043 0. 0 9 0 . 049 0 . 0 7 484 16 168 2 92 7 1 0 5注：表中Y形单铸试块是按照 GB134 88标准 中试块类型为U的尺寸制造。图1是编号为280的试块金相组织。化、孕育处理成功的关键。4结论(1) 选择合适的化学成分是生产铸

16、态铁索体球墨 铸铁所必须的。(2) 控制好原铁液化学成分和球化温度是保证球(3) 采用包坑孕育、出铁槽孕育、浮硅孕育的复 合孕育工艺，能进一步提高孕育处理效果，细化 石墨球，增加石墨球的数量，球化率和球化分级得到 提铸造技术0 5 /2。0 9杨世洲等：铸态QT4 5 0 I O 球墨铸铁熔炼过程控制图1 280 号试块的金相组织F i g .1 M i c r o s t r u c t u r e o fs a m p I e N o . 2 8 0（4 ） 尽量缩短球化、孕育处理到浇注结束的时间，以防止“返硫”，避免球化衰退。g 0* l中远热能技术有限公司（前身为河南省 机械设计研究院

17、工业炉部）在国内率先 进行了煤气发生炉小型化、自动化方向的研究， 最大限度提高了热能利用率，简化了操作，同 时由于采用热煤气直接使用，达到了国家环保要求。1 .煤气发生炉的造气原理根据煤气发生炉的气化过程，自上而下分为干燥带、干馏带、还原带、氧化带和灰渣层。在 干燥和干馏带，煤受到高温炉气的加热而释放 出水分和挥发分。（1 ） 氧化层：碳被气化剂 中的氧氧化成c o，和c 0 ,并放出热量。（2 ）还 原层：是生成主要可燃气体的区域， C O :与 灼热碳起作用，生成c o ；水蒸气与灼热碳进行反应，生 成c 0和H ： （ 3 ） 灰渣层：起保护炉条和 灰盘的作用。（4 ） 干馏层： 通过气化层上升的煤气流 进入干馏层，生成热值较高的干馏煤气。2.煤气发生炉采用热煤气直接使用环保的原 因理论上发生炉煤气的组成 C O、H :、C H。、C。H。占 5 1