铸态球墨铸铁井盖的化学成分及生产过程

来自：三利通铸管　　时间：2017-11-14
　 球墨铸铁在我国从1950年开始生产，是用镁作球化剂，1965年试用稀土镁硅铁作球化剂获得成功。由于球墨铸铁件的出现，使铸铁材料的性能发生了质的飞越，因此，在国内外发展都很快，许多方面已取代了锻钢、铸钢及可锻铸铁的应用，成为产量仅次于灰铸铁的铸造合金材料。目前，生产球墨铸铁的企业越来越多，随着市场的激烈竞争，使得灰铸铁污水井盖的竞争优势逐渐丧失，而球墨铸铁的性能及价格优势凸显。
　 1、化学成分

(1)C 在球墨铸铁中，确定碳含量的多少是从改善铸造性能考虑的，为此，将碳含量选择在使碳当量在共晶点附近的含量，并希望尽量高。这样既防止缩松和裂纹，又能防止自由渗碳体的出现，有利于石墨球化，但碳当量太高时，易出现石墨漂浮。由于铸铁中球化元素对相图上共晶点位置的影响，使共晶碳当量增至4.6％～4.7％。我们选择WC为3.6％～3.9％。

(2)Si 硅在球墨铸铁中能细化石墨，提高石墨球的圆整度，有利于形成铁素体，防止产生渗碳体。硅量增高，铸件的白口倾向减少，且能细化石墨，但硅太高，会使球墨铸铁的韧性下降。我厂生产的铸件多在寒冷地区使用，为此，根据球墨铸铁高碳、低硅的原则，选择WSi为2.0％～2.4％。

(3)Mn 由于锰在共晶团边界处显著降低铸铁的韧性，而在球墨铸铁中，像锰在灰铸铁中那样的有益作用又得不到发挥，因此，应限制锰含量，我们选择WMn为0.3％～0.4％。

(4)P 磷在球墨铸铁中是非常有害的，易在品界处形成偏析磷共晶，严重降低球墨铸铁的塑性及韧性。为此，我们选择WP<0.05％。

(5)S 硫的存在不仅要消耗球化剂，影响球化效果，而且生成的硫化物极易形成铸件的夹杂缺陷，因此要严格控制硫含量。由于炼焦技术的原因，我国在冲天炉熔化条件下，很难达到国外的水平。为此我们选择原铁液中WS<0.05％。

2．生产过程

(1)造型 造型选用粘土砂，紧实度在85左右，水基石墨涂料，表干型，浇注系统采用半封闭式：∑A直：∑A横：∑A内=1.25:2:1，横浇道采用半圆环状，并设集渣包，内浇道4个并呈喇叭状垂直开没。

(2)浇注 铁液要高温出炉，有利于脱硫、除气、净化铁液及强化孕育，因此，我们要求出铁温度达到1450℃以上，在未达到此温度以前，先熔化牌号较低的灰铸铁。

炉前球化处理采用堤坝式包底冲人工艺，球化处理前，把预热过的球化剂合金放在浇包底堤坝的一侧，合金上而覆盖预热后的75SiFe和适量NaHCO3，并进行捣实，使75SiFe粒填入合金间隙，用稻草灰覆盖。出铁过程中，将预热过的75SiFe粒徐徐加入出铁槽，一次出足铁液，待球化完毕，立即扒渣，并撒入适当珍珠岩集渣、保温，再做炉前三角试片，此时铁液温度已基本降至(1320±20)℃，可进行浇注。

(3)试验结果 经过多次的生产实践，基本达到了预期目的。下表列出了试棒检测结果的平均值。