模具鋼感應(yīng)電爐熔煉灰鑄鐵處理應(yīng)重視的環(huán)節(jié)
發(fā)布時間:2020-08-07 ?? 瀏覽次數(shù):次
為進一步落實國家關(guān)于節(jié)能減排、優(yōu)化環(huán)境的要求,實現(xiàn)企業(yè)高效益、更好的發(fā)展前景,東锜模具采用了高效、低電耗的中頻感應(yīng)電爐取代沖天爐作為熔煉設(shè)備生產(chǎn)模具鋼灰鑄鐵件。
電爐投產(chǎn)后,一段時間內(nèi)生產(chǎn)過程中陸續(xù)出現(xiàn)以下幾個問題:
1)冶金牽引車蓋板等鑄件出現(xiàn)了裂紋缺陷。
2)鑄球模具出現(xiàn)白口

3)鐵液車后壓蓋白口嚴重,有的出現(xiàn)縮松缺陷。
鑄件質(zhì)量問題產(chǎn)生后,公司有關(guān)技術(shù)人員分析認為,采用電爐冶煉后,所用的熔煉原材料基本沒有變化,并且對入廠的原材料進行抽樣檢驗,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量指標都在規(guī)定的范圍內(nèi)。因此,由原材料造成的質(zhì)量問題基本排除。
通過對產(chǎn)生缺陷的鑄件進行金相檢驗,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生裂紋缺陷的鑄件均為E型石墨,產(chǎn)生白口缺陷的鑄件石墨形態(tài)以D型為主,化學(xué)成分分析這些灰鑄鐵件鐵液的wS平均在0.028%左右。據(jù)文獻資料指出,鐵液低硫時共晶團數(shù)量少,即成核度很小,隨著含硫量的增加,共晶團數(shù)急劇增加,當wS達到0.05%左右時,共晶團數(shù)增加趨向減緩。實踐證明,當感應(yīng)電爐鐵液wS在0.05%以下時,常規(guī)孕育效果***不明顯,當wS≤0.03%時,鑄件白口傾向增大。主要原因是由于硫及硫化物含量低,晶核數(shù)量減少,形核能力低,白口增大,A型石墨減少,D型、E型石墨增加。由于E型石墨的方向性較強,機械強度小,沖擊韌度小,鑄件易產(chǎn)生裂紋缺陷。含硫量低的主要原因是鐵液高溫保溫時間長。在使用沖天爐熔煉過程中,焦炭含硫高,鐵液和焦炭直接接觸,出現(xiàn)鐵液增硫,而電爐熔煉過程中,由于原材料生鐵、廢鋼含硫量低,不存在增硫,反而熔煉過程中與其他元素化合成硫化物形成熔渣上浮于鐵液表面,與渣子一起被扒除,鐵液中的硫含量減少。電爐熔煉鐵液由于本身的熔煉特點,高溫保溫時間較長,作為形核晶粒,硫的化合物在保溫期間大量熔融,從而導(dǎo)致硫化物晶核減少,石墨成核能力降低,并且隨著鐵液保溫時間的不斷延長,過冷度繼續(xù)增大,白口深度增加。
為克服因含硫量低,石墨形核能力低的現(xiàn)象,我公司在電爐熔煉時使用了增硫劑,使鐵液wS由0.028%增加到0.06%~0.08%,形核能力增加,此時鑄件金相組織中全部為A型石墨或以A型石墨為主。
為避免E型石墨的出現(xiàn),經(jīng)研究并借鑒文獻資料,引進使用了硅鋇長效孕育劑替代傳統(tǒng)孕育劑75SiFe,增加了二氧化硅質(zhì)點,給A型石墨的形成提供了必要的條件,同時由于硅鐵中鋇的加入,延長了有效孕育時間,抑制了E型石墨的產(chǎn)生。
對于白口缺陷嚴重的鑄件,加大了孕育劑使用量,且出鐵液前,在包內(nèi)加入2%的干凈無銹原生鐵塊,有效增加石墨質(zhì)點,消除了白口缺陷。
另外,在灰鑄鐵件生產(chǎn)過程中,發(fā)現(xiàn)電爐鐵液與沖天爐鐵液在特性上存在著差異,電爐熔煉與沖天爐相比有優(yōu)良特性,如溫度、成分易于控制,鐵液純凈度高;但也有不良特性,如白口傾向大,收縮傾向較大。因此在我公司生產(chǎn)灰鑄鐵件時,除要求做到爐料要純凈,要清除生鐵、廢鋼表面的鐵銹,還要求碳當量略高于沖天爐熔煉的鐵液,且熔煉操作要快熔快出,減少鐵液在爐中的保溫時間,尤其是高溫保溫時間外,認為鐵液的處理也至關(guān)重要,生產(chǎn)過程中主要做到控制鐵液wS為0.06%~0.08%,如鐵液wS≤0.03%時,要加增硫劑并使用長效孕育劑,生產(chǎn)薄壁灰鑄鐵件白口傾向很大時,除加入孕育劑外,再另加2%原生鐵快,以增加石墨質(zhì)點,消除鑄件白口缺陷。在生產(chǎn)過程中實施上述工藝技術(shù)后,冶金牽引車蓋板等鑄件裂紋缺陷、鑄鐵球模具、鐵液車后壓蓋白口缺陷基本得到消除,金相組織中石墨形態(tài)以A型為主,珠光體含量在90%以上。由于成分的穩(wěn)定和石墨形態(tài)的改善,鑄件縮松傾向也得到改善,力學(xué)性能得到了提高。
看到這篇文章是不是對東锜模具的模具鋼產(chǎn)品是不有了進一步了解呢,更多模具鋼資訊可以咨詢東锜模具或者閱讀《模具鋼應(yīng)具備的基本性能[***新科學(xué)解析]》。

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