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高牌号灰铸铁熔炼的研究 石家庄工业泵厂有限公司 (河北 050100) 边毅敏 在当前铸造领域 中，高牌号灰铸铁 (一般是指 而对于s元素，就要视铸件的实际结构状况，在铸件不 HT250以上)的应用越来越广泛 ，加之高牌号灰铸铁在 产生裂纹的情况下，可以放宽对其的控制范围。某些情 实际生产过程中要求较高，有时还会受到客观条件的限 况下，甚至可人为提高其含量。 制。这里就高牌号灰铸铁浅谈一下 自己的看法和认识， 至于孕育剂的加入方式，一种是在出铁时加入，还 供大家参考。 有在浇注过程中随流孕育或型内孕育，这就要根据具体 1．孕育铸铁 情况灵活掌握。由于孕育方式的不同，孕育剂的加入量 在灰铸铁中，石墨是以片状形式存在的，会严重地 也会有所变化。 破坏铁基体的性能。为了提高力学性能，就必须减少石 孕育过程是对原铁液短时间的一种作用，故对铁液 墨片的数量。孕育铸铁实质上就是通过减少石墨片数量 的浇注时间必须加以限制，如果浇注时问过长就会失去 并加入适量的孕育剂使共晶团细化的方法来获得较高的 孕育效果，使铸件的力学性能降低。 力学性能。 2．稀土合金铸铁 灰铸铁中，主要元素为c、Si、Mn、S、P，其中c、 在生产孕育铸铁时，需配人大量的废钢，如果利用 Si、P是促进石墨化元素，而 Mn、S为阻碍石墨化元 冲天炉进行熔炼有时可能会有困难，况且由于铸造业的 素。为了减少石墨片的数量，就必须降低c、Si、P的 发展，废钢供不应求，有时会直接影响生产。为此我们 含量，同时提高Mn、S的含量，故其碳当量一般来说较 必须考虑一种新的生产方案，在不用或少用废钢的情况 低，都属于亚共晶铸铁。但是由于碳在铸铁中以两种形 下生产高牌号灰铸铁，这种工艺就是利用稀土合金进行 式存在：一种是游离态的石墨；另一种是化合态的渗碳 对高牌号灰铸铁的熔炼。 体。如果碳当量过低，那么铸铁在冷却过程中碳就会全 稀土合金的作用如下： 部形成渗碳体，从而使铸铁成为白口铸铁，力学性能不 (1)稀土元素是强脱硫剂。 佳。因此，在生产孕育铸铁过程中，要进行化学成分分 (2)残留在铁液中的稀土元素会使灰铸铁的石墨形 析，来选择合适的碳当量，使碳元素在凝固过程中除形 态发生明显改变。 成渗碳体外，还要有少量石墨存在，以便使铸铁的内部 (3)稀土能使铸铁结晶过冷度加大，阻碍凝固过程 组织出现珠光体，而获得高的力学性能。 石墨化，增加白口倾向。 在实际生产孕育铸铁时，由于在原铁液中还要加入 孕育铸铁碳当量较低，均属于亚共晶铸铁，而稀土 硅基孕育剂，故在选择原铁液成分时一般是选择其碳当 灰铸铁则不然，其属于共晶或过共晶铸铁。因为在亚共 量 CE在白口区或麻口区边缘的附近，这就要根据所生 晶铸铁中加入稀土元素，凝固时共晶石墨要在奥氏体枝 产的孕育铸铁的牌号而定，然后稍加入孕育剂，就会使 晶间析出，由于稀土对铸铁结晶时的过冷作用大，这种 灰铸铁基体呈现致密的珠光体。 枝晶问石墨常以过冷石墨析出，故力学性能恶化。而对 对于Mn、S元素，它们都是有利于形成珠光体的元 于共晶或过共晶铸铁，情况就有所不同，稀土元素在加 素，在铁液中Mn、S元素还会发生反应，生成 MnS渣 入后会使铸铁组织发生明显的变化。 滓，故在生产孕育铸铁时，还需要增加Mn元素的含量。