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球墨铸铁是工业上常用的重要金属材料之一，其在生产、生活中的应用也变得越来越广泛，铸造和冶金工业方面的研究人员对于球墨铸铁铸件的质量愈加关注。球墨铸铁在熔炼过程中需要进行球化处理和孕育处理等工艺流程，其中孕育处理工艺流程是影响球墨铸铁件质量的重要因素，因此，开展球墨铸铁孕育处理过程优化控制方法的研究对于控制球墨铸铁铸件质量有重要意义。

对孕育处理工艺和金属熔体凝固过程进行深入研究。以热分析法为实验和理论基础，分析球墨铸铁熔体在凝固冷却过程中与孕育处理效果有关的重要合金参数，结合测控技术设计了一套孕育处理优化控制系统。该系统由三大板块组成，分别是原铁水熔炼板块，孕育处理优化控制板块和随流孕育板块。

孕育处理优化控制板块是该系统的核心内容，是具有人机交互界面的，能实时检测铁水状态并且对铁水状态进行动态调控的智能化板块。该板块由三部分组成，分别是计算机，测控单元和喂丝设备。测控单元包括恒流源电路、模拟量输入通道、接口转换器、热分析样杯的相关硬件部分以及具有人机交互界面的软件部分。人机交互界面是利用MicrosoftVisualBasic6.0编写的可执行程序，包括原铁水冶金状态评价单元、孕育处理效果优化控制单元和随流孕育单元，可以显示铁水中重要合金元素含量和热分析冷却曲线以及相关的特征值温度。

该系统还具有历史记录查看功能、合金参数添加功能、检测报告生成功能以及手动控制喂丝设备和随流孕育装置的功能。

利用孕育处理优化控制系统对不同牌号的球墨铸铁的生产过程进行应用试验。试验结果表明，经过本系统优化调控后的铁水状态适宜进行浇铸，孕育处理效果得到改善，组织中石墨球数量增多，铸件晶粒得到细化，铸件力学性能提高，废品率降低。

[二]、低温用球墨铸铁工艺处理

A、熔炼工艺及炉前处理

1、配料及熔炼

使用的是5t/h“倒大双”冲天炉。炉料配比是：生铁85%，废钢15%。为保证最后含硅低，故不用旧铁(旧铁含硅高)。铁液温度控制在1420~1470℃，以满足球化处理和浇注的要求。

2、球化处理工艺

球化处理工艺采取冲入法，出铁槽孕育。在3t球化处理包堤坝的一侧放置球化剂，上面覆盖0.4%孕育剂，然后再覆盖珍珠岩集渣剂、铁板，铁液冲向未放置球化剂的一侧，先加入2/3的铁液，待反应平稳后，再补加余下的1/3铁液。孕育处理在补加铁液时进行，孕育剂随出铁槽铁液加入，加入量为0.4%。处理后应在7min内浇完，以防出现衰退。

B、热处理工艺

球墨铸件铸态组织中存在着渗碳体及磷共晶，为保证基体中的铁素体含量，采用高温石墨化二段退火工艺。生产低温用铁素体球墨铸铁时，可用低稀土镁含量型球化剂进行球化处理。球化率应不低于三级，基体中铁素体含量应不低于95%。低温冲击韧性(αK)随着铁液含硅量(在控制范围内)的降低而增加。

 

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