关于球墨铸铁的培训资料
球墨铸管生产工艺培训

球墨铸管生产工艺培训简介球墨铸管是一种具有高强度、高韧性和良好耐腐蚀性能的铸铁管材,被广泛应用于城市供水、城市燃气、电力工程、公路桥梁等领域。
为了提高球墨铸管的生产工艺水平,本文将介绍球墨铸管的生产工艺流程,并详细说明每个步骤的工艺要点。
生产工艺流程球墨铸管的生产工艺流程主要包括铁液的准备、球化处理、铸造、炉后处理和机械加工等步骤。
下面将逐一介绍每个步骤的工艺要点。
铁液的准备铁液的准备是球墨铸管生产的第一步,其质量和性能直接影响到最终产品的质量。
铁液的准备包括铁水的质量检验、合金的添加和炉前准备等步骤。
质量检验是确保铁液质量稳定的关键步骤。
要使用有资质的实验室对铁液进行化验,检测其成分、温度和浇注性能,确保符合产品要求。
合金的添加是为了改善铁液的性能。
根据产品要求,可以添加球墨化剂、稀土合金等,提高球墨铸管的强度和韧性。
炉前准备包括炉膛清理、炉衬砌筑和导流板安装等步骤。
清理炉膛可以去除积存物,减少杂质对铁液的影响;炉衬砌筑要保证炉衬的整洁和耐火性能;导流板的安装要保证炉膛内的高温气体流向合理,避免对铁液造成不良影响。
球化处理球化处理是球墨铸管生产的重要工艺步骤,通过在铁液中加入球墨化剂和钡化剂,在高温条件下使铁液中的碳化物球化为球状颗粒,形成球墨铸铁组织。
球化处理的关键技术是控制球墨化剂的加入量和球化处理的时间。
球墨化剂的加入量要根据铁液成分和产品要求进行调整,一般为0.06-0.1%。
球化处理时间一般为20-30分钟,过长过短都会影响球化效果。
球化处理后的铁液应及时倒入调温包中,并控制温度在1400-1500摄氏度。
铸造铸造是球墨铸管生产的核心步骤,通过铸造工艺将球化处理后的铁液浇注入砂型中,形成球墨铸管的外形。
铸造工艺的关键技术是浇注温度和浇注速度的控制。
浇注温度要根据铁液的成分和砂型的性能来确定,一般为1350-1450摄氏度。
浇注速度要适当控制,过快容易形成冷隔,过慢则容易形成夹杂物。
铸造后的球墨铸管要进行修整,包括去砂、修边和打砂等步骤。
第三节 球墨铸铁知识

第三节球墨铸铁一、组织和性能经过球化处理的铸铁液,浇注后石墨结晶球状,获得球墨铸铁,从而提高了铸铁的力学性能。
[组织]:基体+球状石墨,基体的组织有多种,常见的如图所示。
[性能]:球墨铸铁的强度、塑性与韧性都大大优于灰铸铁,力学性能可与相应组织的铸钢相媲美。
缺点是凝固收缩较大,容易出现缩松与缩孔,熔铸工艺要求高,铁液成分要求严格。
二、热处理铸态下的球墨铸铁基体组织一般为铁素体与珠光体,采用热处理方法来改变球墨铸铁基体组织,可有效地提高力学性能。
常用的热处理方法如下:[退火]:球墨铸铁的退火分为去应力退火、低温退火和高温退火。
去应力退火工艺与灰铸铁相同。
低温退火和高温退火的目的是使组织中的渗碳体分解,获得铁素体球墨铸铁,提高塑性与韧性,改善切削加工性能。
[正火]:球墨铸铁正火的目的是增加基体中珠光体的数量,或获得全部珠光体的基体,起细化晶粒,提高铸件的强度和耐磨性能的作用。
正火分为低温正火和高温正火。
[调质处理]:将铸件加热到860~920℃,保温2~4小时后油中淬火,然后在550~600℃回火2~4小时,得到回火索氏体加球状石墨的组织,具有良好的综合力学性能,用于受力复杂和综合力学性能要求高的重要铸件,如曲轴与连杆等。
[等温淬火]:将铸件加热到850~900℃,保温后迅速放入250~350℃的盐浴中等温60~90分钟,然后出炉空冷,获得下贝氏体基体加球状石墨的组织,使综合力学性能良好,用于形状复杂,热处理易变形开裂,要求强度高、塑性和韧性好、截面尺寸不大的零件。
三、球墨铸铁的牌号及用途[牌号表示]:是由“QT”(“球铁”两字汉语拼音字首)后附最低抗拉强度σb值(MPa)和最低断后伸长率的百分数表示。
例如牌号QT700—2表示最低抗拉强度为600MPa、最低断后伸长率δ为2%的球墨铸铁。
[应用场合]:球墨铸铁的力学性能优于灰铸铁,与钢相近,可用它代替铸钢和锻钢制造各种载荷较大、受力较复杂和耐磨损的零件。
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新材料的研究与应用
熔炼技术的优化
数值模拟技术的应用
智能化生产
生产工艺的改进与创新
球墨铸铁在各领域的发展趋势
随着汽车轻量化和节能环保的需求不断增加,球墨铸铁在汽车领域的应用将进一步扩大。
汽车领域
随着建筑业的快速发展,球墨铸铁在建筑领域的应用也将逐渐增加。
建筑领域
随着机械制造业的发展,球墨铸铁在机械制造领域的应用将更加广泛。
球墨铸铁具有良好的加工性能和焊接性能,能够满足各种复杂零件的制造要求。
球墨铸铁最早由法国人于19世纪70年代发明,早期主要用于制造汽车、拖拉机等机械零件。
随着科技的发展,球墨铸铁的制备工艺不断改进,应用领域也不断扩大,现已广泛应用于建筑、化工、电力、矿山等领域。
球墨铸铁的历史与发展
球墨铸铁的应用场景
孕育剂加入
在铁水浇注后、凝固前,通过孕育剂促进石墨晶核的形成,提高球墨铸铁的力学性能。
球化与孕育
冷却
根据铸件的大小和壁厚选择合适的冷却速度,确保铸件在规定时间内完全凝固。
清理
去除铸件表面的残留物、粘砂、冷隔等缺陷,保证铸件表面质量。
冷却与清理
03
球墨铸铁的性能优化
镁元素
镁元素是球墨铸铁中重要的合金元素,它可以提高材料的强度、韧性和耐磨性。适量的镁可以提高材料的拉伸强度,但过量的镁则会降低材料的韧性。
2023
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CATALOGUE
目录
球墨铸铁概述球墨铸铁的生产工艺球墨铸铁的性能优化球墨铸铁的环保与安全事项球墨铸铁的未来发展趋势球墨铸铁的常见问题及解决方案
01
球墨铸铁概述
1
定义与特性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管件知识培训2

3.3 Dismantling joint 可拆卸接头
三、涂衬方式
1. 内衬水泥,外涂富锌漆和沥青漆 2. 内衬水泥,外涂环氧树脂漆 3. 内外涂环氧塑粉(FBE) 4. 内衬水泥,外涂聚胺脂(PU) 5. 内外涂聚胺脂(PU) 6. 污水管,内称高铝水泥外红色沥青漆
四、其它(抢修渗漏管件)
3.美标法兰 螺纹法兰
5.焊 接 法 兰
(3)插口 Spigot
双承渐缩 Double Socket Tapers
双承直管 Double Socket Collar
承插口90度弯头 90°Socket Spigot Bends
双承90度鸭脚弯头 90°Double Socket Duckfoot Bends
2.适用于PVC管连接的球墨铸铁管件
主要用于DN500以下
PVC socket
PVC Flange Socket
3.接 头
1. Coupling柔性接头 2. Flange adaptor 法兰接头 3. Dismantling joint 可拆卸接头
3.1 Coupling柔性接头
3.2 Flange adaptor 法兰接头
二、球墨铸铁管件
1.适用于球墨铸铁管管件接口的形式: (1)承口 Socket (2)法兰 Flange (3)插口 Spigot
(1)承口 Socket
1. T型 Push on joint 2. K型 Mechanical joint 3. 自锚型 4. 西班牙型 5. 澳大利亚型
T型 Push on joint
全法兰半径三通 All Flanged Radius Tee
全法兰十字通 All Flange Cross
《球墨铸铁》课件

3
铸造
将熔融的合金浇入模具中,然后自然冷却至室温,最后进行表面处理,如研磨、 抛光或镀铬。铸造中需要控制铸件温度,避免收缩孔和夹杂。
球墨铸铁的性能
机械性能
球墨铸铁具有较高的抗拉强度、 屈服强度和伸长率,而且具有 良好的韧性和较高的疲劳强度, 是一种优质的高强度铸铁材料。
物理性能
球墨铸铁的密度接近钢,线膨 胀系数小,导热系数低,弹性 模量较低,自创新特点。球墨 铸铁的热处理性能较差,但是 球化后过冷结构的合金具有很 高的弹性极限和疲劳极限。
未来的方向
在材料研发和制造领域,球 墨铸铁的性能和应用前景不 断向上,将成为推动制造业 进步和未来发展的方向之一。
3 镀铬
采用镀铬技术,能够在球 墨铸铁表面形成一层铜的 光亮镀层,不但提高了球 墨铸铁的外观,也增加了 它的机械强度。
球墨铸铁的应用实例
汽车零部件
汽车发动机缸体、底盘件以及摇臂、阀盖、活塞、 水箱及转向机壳等,都是采用球墨铸铁制造。
机械零部件
各种机床底座、减速器、液压缸、液压泵、轴承座、 空气压缩机底座、马达底盘、紧固体等,都有球墨 铸铁的身影。
使用范围
从汽车零部件、机械零部件、 工程机械到建筑钢结构,球 墨铸铁的应用范围非常广泛。
球墨铸铁的制造工艺
1
材料及比例
球墨铸铁的主要材料为铁水、球化剂、孕育剂和熔炼剂,通过高温熔炼后,调整 成分和温度,得到适宜的液态合金。
2
熔炼
在银包中进行一定时间的处理,使铁水中的杂质不断向上浮起,如此即可获得纯 净的铁水,同时同时应用球化剂使其成为球状。
化学性能
球墨铸铁中含有足够比例的球 状石墨,而碳化铁含量较低, 同时硫、磷等有害元素含量较 低,在各项材料性能优于灰口 铸铁的情况下,能够较好地满 足各种工程要求。
球墨铸铁技术介绍

弹性模量:159,000~172,000MPa
➢ 球墨铸铁的弹性模量随球化率的降低而降低。
球墨铸铁的验收
➢ 以抗拉强度和延伸率两个指标作为验收依据。 ➢ 生产工艺稳定的条件下,可根据硬度值进行验收。
硬度与强度的对应关系必须建立在球化合格,化学成 分、孕育稳定的基础上。
的基体类型。
焊补性
➢ 球墨铸铁不能焊接,只能焊补。
➢ 球墨铸铁中稀土镁合金含量较高时,在焊缝和近焊 缝区易产生白口或马氏体组织,形成内应力和裂 纹。
➢ 国家标准GB/T10044-1988规定了适用于球墨铸 铁焊补用的焊条,按照要求,可获得高强度珠光体 基体球墨铸铁的焊缝。
9
铁素体球墨铸铁(F体高韧性)
➢ 铸造工艺合理稳定,为保证性能,规定按硬度验收 时,必须检验金相组织,其球化率不得低于4级。
➢ 即使硬度和球化合格,由于基体其中存在渗碳体、 磷共晶、高硅固溶强化等,强度和韧性也可能达不 到要求。
➢ 生产工艺不稳定时,不能根据硬度值验收。
13
冲击韧度
➢ 铁素体球墨铸铁由于含硅量变化,贝氏体球墨铸铁 由于上、下贝氏体及奥氏体数量变化,冲击韧度的 变化范围较大。
强度和塑性
➢ 球墨铸铁的强度和塑性主要取决于基体组织
• 下贝氏体B下或回火马氏体M回强度最高; • 其次是上贝氏体B上、索氏体S体、珠光体P体、F体; • 铁素体增多,强度下降,延伸率增加; • 奥氏体或铁素体强度较低,塑性较好。
➢ 球墨铸铁的屈服点σ0.2高,超过正火45钢 ➢ 比强度σ0.2/σb也高于钢
布氏硬度HBS
四种退火球墨铸铁的高温硬度
180
球铁基础培训综述

• 一、珠光体球墨铸铁的性能和应用 珠光体球墨铸铁是指基体组织中珠光体的量约占80%以上,其余为铁素 体的一种球墨铸铁,如QT600-3 、QT700-2、和QT800-2三种牌号球墨铸铁 属于这一类型。通常采用正火处理获得,但有时亦可采用加入合金元素并配 合其它工艺措施得到铸态珠光体球铁。 珠光体具有很高的抗拉强度,尤其是它的屈服强度高。 • 二、铁素体球墨铸铁的性能和应用 是指基体组织中铁素体的量约占80%以上,其余为珠光体的一种球墨铸 铁。典型的牌号有QT400-18、QT450-10。它们一般是经高、低温两阶段石 墨化退火或仅有低温石墨化退火得到,但也有铸态直接获得的。 • 三、铁素体珠光体混和基体球墨铸铁的性能和应用 典型的牌号有QT500-7 • 四、贝氏体球墨铸铁 用等温淬火的工艺可得到贝氏体球墨铸铁。它的抗拉强度可达 1200~1500MPa.
球铁性能
• 力学性能: a. 静载荷性能:抗拉强度,延伸率,硬度。 b. 动载荷性能: 冲击韧度。 c. 低温性能。 • 工艺性能: a. 铸造性能:由于碳当量高,流动性好; b. 切削性能:由于有较多的石墨,有润滑作用,切削性能好于钢。 • 使用性能: 耐蚀性(煤气管),耐磨性等
球墨铸铁的分类
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球墨铸铁管培训计划

球墨铸铁管培训计划一、培训目标1. 了解球墨铸铁管的生产工艺,产品特点以及相关标准和规范要求。
2. 掌握球墨铸铁管的质量控制技术和检验方法。
3. 提高员工对球墨铸铁管生产过程中的安全意识,确保生产过程安全可靠。
4. 提升员工的团队协作意识和服务意识,提高客户满意度。
二、培训内容1. 理论课程(1)球墨铸铁管的生产工艺流程:包括原料准备、炉料熔化、浇注成型、热处理、表面处理、机械加工等环节;(2)球墨铸铁管的产品特点和优势:高强度、耐腐蚀、耐高温、安装方便等;(3)球墨铸铁管的相关标准和规范要求:国家标准、行业标准、企业内部标准等;(4)球墨铸铁管的质量控制技术和检验方法:原材料检验、生产过程控制、成品检验等。
2. 实践操作(1)参观球墨铸铁管生产车间,观看生产工艺流程,了解生产设备和操作流程;(2)参与球墨铸铁管的生产过程,学习操作技能和质量控制方法;(3)参与球墨铸铁管的产品检验和质量评估,掌握检验方法和流程。
3. 安全培训(1)安全生产法律法规和企业安全管理制度:包括生产场所安全、设备安全、操作安全等内容;(2)球墨铸铁管生产过程中的安全注意事项:化学品防护、设备操作安全、火灾防范等内容。
4. 团队协作(1)团队协作意识培养:加强员工之间的沟通与协作,提高工作效率和工作质量;(2)服务意识培养:培养员工对客户需求的理解和关注,提高服务水平和客户满意度。
三、培训方式1. 线上培训:通过网络视频、PPT课件、在线直播等形式进行理论课程的教学。
2. 线下实践:组织员工实地参观生产车间、参与生产操作、检验产品质量等实践培训。
3. 现场培训:邀请专业讲师到公司现场进行安全生产培训和团队协作培训。
四、培训计划1. 理论课程:每月组织一次,每次2天,共计6个月。
2. 实践操作:每季度组织一次,每次3天,共计4次。
3. 安全培训:每季度组织一次,每次1天,共计4次。
4. 团队协作:每季度组织一次,每次1天,共计4次。
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培训资料球墨铸铁的化学成分一.碳1.对铸造性能和球化效果的影响含碳量增高,石墨球数增多,石墨球数多,球径尺寸小,圆整度增加。
可以减少缩孔体积和缩松的面积,使铸件致密。
碳的含量在4.0-4.3%时, 缩松倾向最小。
含碳量过高,降低缩松的作用不明显,反而出现石墨漂浮。
含碳量高,保证球化的残余镁量要增多。
2.对力学性能的影响含碳量对力学性能的影响主要通过对基体的影响起作用。
增加含碳量可以减少游离渗碳体,接近3%时,渗碳体消失;超过时出现铁素体。
硬度下降,断后伸长率上升,质量分数接近3%时,出现最高的抗拉强度。
对于球墨铸铁,碳一般为:3.5-3.8。
(对于高牌号球铁,碳取中、下限,硅走上限)但在生产中需加入较多的硅,因此必须考虑碳当量的影响。
3.碳当量碳当量对流动性的影响很大,提高碳当量流动性增加。
碳当量在4.6-4.8%时流动性最好,有利于成形、补缩,碳当量继续增加,流动性反而下降。
碳当量在4.2%时缩孔体积最大,继续增加缩孔体积反而减少; 碳当量在4.8%时, 缩松倾向最小,大于或小于该值, 缩松倾向均增加。
因此,把碳当量控制在4.2-4.8%之间,缩孔小,缩松少,可以获得健全铸件。
二.硅1.对基体组织的影响促进石墨化元素,随含硅量增高,珠光体量减少。
由于硅的孕育作用,使珠光体和铁素体的比例改变。
硅在球墨铸铁中使铁素体增加的作用比灰铸铁要大。
2.对力学性能的影响硅能提高抗拉强度、屈服强度和硬度,同时也使塑性指标降低,冲击韧性明显下降,超过3%时,急剧下降,并使脆性转变温度升高。
三.锰1.对基体组织的影响少量的锰可以作为合金元素,形成碳化物和珠光体。
但锰使白口倾向增加,因此要把含锰量保持在最低水平。
特别是厚大铸件,锰是正偏析倾向特别大的元素,其边缘和中心的含量能相差一个数量级,极易形成“反白口”,对力学性能极为有害。
锰是强烈稳定奥氏体的元素,同时对稳定珠光体的作用也很明显。
但因弊大于利还是应把锰控制在较低的范围。
2.对力学性能的影响锰能提高抗拉强度、屈服强度和硬度,但使塑性指标降低显著,锰的强化作用同微量元素相比要微弱的多,故不能把它作为强化元素。
四.磷1.对基体组织的影响磷很容易偏析,当质量分数接近0.1%时,就会出现体积分数2%的磷共晶,磷共晶熔点很低,最后在共晶团边界呈多角状分布,急剧恶化力学性能。
2.对力学性能的影响磷使塑性和冲击韧性明显下降,显著提高脆性转变温度,容易出现缩松,具有明显的冷脆现象,容易冷裂。
因在铸铁中不可脱磷,而且采取强化孕育和热处理只能减轻但不能消除磷的有害作用,故必须采用低磷生铁。
五.硫1.对基体组织的影响硫是反球化元素,属于有害杂质。
硫首先和稀土元素起作用,其中一部分与镁、锰起作用。
因此,加入的稀土和镁其中相当部分与硫化合,剩下的才能起球化作用。
硫化物残留在铸件中,破坏基体的强度或形成渣孔和皮下气孔。
同时,硫化物上升至金属液表面时硫会被还原而重新回到金属液内形成新的硫化物,消耗更多的稀土和镁。
因此,球化处理后熔渣一定要扒净。
2.对球化效果的影响硫是反球化元素,它的数量对球化效果影响很大。
含硫量决定球化剂的加入量,原铁水含硫0.02%-0.03%时,球化剂的加入量为0.8%-1.0%,当硫降至0.02%以下时,球化剂的加入量为0.6%-0.8%。
球化剂的加入量还与壁厚、球化处理温度、球化剂的组成亦即球化处理工艺有关。
稀土残留量与原铁水含硫量的关系球化剂的加入量与原铁水含硫量的关系(球化剂成分%:Mg8-10\Re8-12\Si58-34)3.降低原铁水含硫量(1)采用低硫的炉料;(2)出炉温度超过1450℃;(3)采用碱性炉衬;(4)采用炉外脱硫(具体方法:在包底球化剂的对面加入1%的复合脱硫剂,作到先脱硫后球化)。
合金元素一.铜1.铜对石墨形状的影响加入铜可改善石墨球的形状和增加石墨球的数量,这种作用在厚大断面铸件中特别突出。
但,铜中含有许多种干扰元素(电解铜中含Pd0.018%)会使石墨球有明显的畸变。
铜的加入量一般为0.5%-1.5%,多数小于1%。
2.对基体组织的影响(1)促进石墨化,减少或消除游离滲碳体;(2)促进珠光体的形成,减少或完全抑制铁素体的形成;(3)提高淬透性,改善铸件断面组织与性能的均匀性;(4)对基体固溶强化、沉淀硬化,不形成游离渗碳体,不与碳形成碳化物;(5)呈负偏析,富集在共晶团内部。
3.对力学性能的影响随含铜量增加,强度和硬度均相应增加。
但延伸率对于珠光体基体的球铁变化不大而铁素体基体的球铁明显下降。
脆性转变温度升高,冲击韧性下降。
二.钼1.对基体组织的影响钼是形成碳化物较弱的元素,它对石墨形态没有影响,加钼可使共晶团细化,改善淬透性。
2.对力学性能的影响提高强度的作用比锰、铜明显得多,但断后伸长率和冲击韧性降低。
对于珠光体球铁能改善屈服比。
钼可以防止回火脆性。
三.镍1.对基体组织的影响镍可无限溶解于铁,具有排碳作用,不与碳形成碳化物。
作为石墨化元素可使白口倾向降低,但能力只有硅的1/4-1/3。
镍对石墨形态和共晶团数量没有影响。
镍是稳定奥氏体元素作用比铜强烈,加入少量的镍就能抑制铁素体。
减少断面敏感性。
细化珠光体,并使珠光体数量增多。
2.对力学性能的影响提高强度和冲击韧性,特别是和钼结合使用效果更明显。
强化铁素体,降低脆性转变温度,含镍的球铁在低温时具有更高的冲击韧性。
含镍量增加,硬度增加,与钒复合作用更为明显。
四.铬1.对基体组织的影响铬可无限溶解于铁,铬和碳的亲合力比碳和铁的大的多。
铬可使共析转变温度提高。
铬的碳化物呈网状偏析在共晶团边界且十分稳定,热处理不能消除,故一般控制在0.05%以下。
加铬可得到类似于完全珠光体的莱氏体与铁素体牛眼组织。
加铬可使珠光体粒状化,须在680-750℃保温后空冷。
加铬可改善淬透性。
2.对力学性能的影响改善淬透性。
含铬较少时不会增加脆性,但若同时含微量的锡(0.07%)就会增大脆性。
加铬可使珠光体中的滲碳体稳定,故采用退火可得到粒状珠光体,在强度不变,硬度有所下降,但断后伸长率和冲击韧性均有增加,达到强度和塑性的良好配合。
五.钒1.对基体组织的影响是强烈的反石墨化元素。
当含钒0.5%以下时,对球状石墨没有影响。
当含钒0.5%时,可使珠光体的体积分数由5%增加至40%,当含钒0.3%时就会出现游离滲碳体和钒的碳化物,其数量随含钒量增加而增加2.对力学性能的影响当含钒0.5%以下时,抗拉强度和屈服强度随含钒量增加呈直线上升。
但断后伸长率其数量随含钒量增加而下降,硬度则升高。
当含钒超过0.3%时就会出现游离滲碳体,因而使硬度急剧升高和断后伸长率急剧下降,但通过强化孕育和提高含硅量可使钒超过0.3%时也不会出现游离滲碳体。
冲击韧性随随含钒量增加而下降明显。
钒使脆性转变温度升高。
钒用于制作厚大断面铸件时不会出现游离滲碳体,具有很高的断后伸长率、抗拉强度和屈服强度。
微量元素一.微量干扰球化元素共同特点:它们各自的质量分数只有万分之几到十万分之几就会起破坏作用,得到的将是片状或畸变石墨。
这种干扰作用与铁液中的含镁量、冷却速度有关;且各单个元素的干扰作用可以叠加。
关系式如下:SB=4.4Ti+2.0As+2.3Sn+5.0Sb+290Pb+370Bi+1.6Al SB-球化指数,如果SB>1,就会出现畸变石墨。
可把干扰球化元素分为3类,(1)消耗镁型:Te、Se、S;(2)晶界偏析型:Sb、Sn、As、Ti;(3)混合型:Pb、Bi。
添加稀土元素可以抑制微量干扰球化元素的反球化作用,要达到85%的球化率(含Pb0.001-0.005%),必须使残余镁为0.06%,鈰达到0.005%。
二.微量合金化元素把微量的干扰球化元素和稀土添加球铁(特别是厚大断面铸件)中可以取得良好的效果。
因此,把这些有意加入的元素叫作微量合金化元素。
1.锑:加入0.002-0.01%就会使石墨圆整度提高,石墨球数量增加,特别是厚大断面铸件,加入0.005%经孕育处理后,石墨球数量可增加1倍。
锑可使珠光体的数量增加。
一般加入量0.006-0.01%,残余稀土0.01-0.03%。
2.铋:加入≤0.01%的铋和稀土复合添加,可以抑制白口,增加铁素体,减少磷共晶,细化石墨,石墨球数量比不加铋增加6倍。
适用于铸态薄壁铁素体球铁和含P量高的球铁。
3.钛:在球铁中即使有少量的钛,就会形成畸变石墨。
当钛>0.1%时,由于石墨畸变,断后伸长率和冲击韧性降低,同时,抗拉强度和屈服极限也急剧下降。
(钛干扰球化的原理:钛有很强的还原能力,可把铁液中的锑、铋、铅等微量元素还原出来,从而破坏石墨的球化。
4.铅:强烈干扰球化的元素,0.01%的铅就会使石墨严重畸变。
但在厚大断面铸件中,加入微量的铅(十万分之几)和稀土,可以改善石墨畸变。
5.锡:与锑相似,加入0.06-0.1%就会使珠光体数量明显增加。
6.碲:与硫相似,使球化所需的镁量减少,使石墨畸变。
但在厚大断面铸件特别是轧辊生产中加入微量的碲,可以改善和防止石墨畸变。
7.钡:加入适量的钡,能提高球化率,石墨球数量增加,抑制白口,有良好的抗衰退能力,适用于铸态铁素体球铁。
8.铝:加入适量的铝,可促进石墨化,增加铁素体量,有很强的脱氧能力。
但增加形成针孔、气孔的倾向。
球化处理一.球化剂1.球化剂的种类镁系球化剂:对处理前的含硫量可以放宽,在亚共晶或过共晶成分的铁液均能取得良好的球化效果。
但,抗干扰能力差,形成夹渣、缩松和皮下气孔等的倾向大。
注意事项:MgO的含量≤1%,含量多球化衰退快,块度均匀,含Ti0.5-1%,断口发亮,发暗说明氧化严重。
稀土系球化剂:脱氧、硫能力比镁强,但,一般不单独使用,而是和镁复合使用。
钙系球化剂:对硅、锰敏感性较小,白口倾向小,易得到铁素体基体的球铁,壁厚>15mm时,可不进行孕育处理。
但球化能力弱,渣子多,单独使用加入量大,易出现片状或类似片状石墨。
2.球化剂的作用:稀土开道脱氧、脱硫,最后镁球化。
3.球化剂的选用:没有最好,只有最适用。
4.球化处理方法:冲入法:应用最广泛的方法。
要求处理温度不小于1450℃,硫的质量分数≤0.01%。
稀土含量应低于镁含量。
镁的吸收率25%-40%。
但镁的吸收率偏低,劳动条件差。
球化剂的加入量取决于原铁水中的含硫量、球化剂中的含镁量、铁水的纯净度、铁水的处理温度和工艺措施等。
一般加入量为铁水重量的1.0-1.6%。
喂丝法:在铸管上应用成熟,其余不成熟。
主要是包底总有一部分铁水得不到球化。
5.对球化包的要求:深度与直径比为1.5:1至2:1。
二.孕育处理1.孕育处理的作用:消除球化处理中球化元素产生的白口倾向;细化石墨球,提高石墨球的圆整度,改善石墨球的分布;减少成分偏析;增加石墨球数,减慢球化衰退。