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球墨铸铁件低温用铁素体原料选用同质量控制
日期：2023-05-20 20:16点击：次
{一}、低温用铁素体球墨铸铁原料选用 1、生铁 球铁用原材料一般要求低磷、低硫和较低的硅、锰。生产中选用的生铁是QT14生铁，其成分为：4.1%~4.3%C，1.3%~1.6%Si，0.2%~0.5%Mn，0.08%P，0.02
{一}、低温用铁素体球墨铸铁原料选用
1、生铁
球铁用原材料一般要求低磷、低硫和较低的硅、锰。生产中选用的生铁是QT14生铁，其成分为：4.1%~4.3%C，1.3%~1.6%Si，0.2%~0.5%Mn，≤0.08%P，≤0.02%S。
2、球化剂和孕育剂
由于没有纯镁球化处理设施，为了球墨铸铁件质量，生产中选用了低稀土镁含量型球化剂。球化剂为金陵稀土材料厂生产的稀土镁硅铁，其成分为：2%~4%RE，7%~9%Mg，≤44%Si。球化处理中球化剂加入量为1.8%~2%。
低温用铁素体球墨铸铁要求终硅量尽可能地低，原先用孕育剂(75硅铁)孕育后含硅量较高，故生产中选用了金陵稀土材料厂生产的钡硅复合孕育剂，其成分为：≤45%Si，0.8%~2.0%Ca，4%~6%Ba，1%~2%Al。孕育剂加入总量为0.8%。
3、化学成分的确定
球墨铸铁的化学成分与它的组织、力学性能和铸造性能有很大的关系。原铁液的化学成分应符合“高碳、低硅、低锰、低硫和低磷”的原则。生产中碳控制在3.6%~3.9%范围内，以不致产生石墨飘浮为准。铁素体球墨铸铁随着温度的下降逐渐发生由韧性向脆性的转变，且硅能提高脆性转变温度，故低温用铁素体球墨铸铁应在满足石墨化的条件下，尽可能地控制较低的含硅量。原铁液含硅量控制在1.2%~1.6%，球化孕育处理后，含硅量控制在1.9%~2.5%。由于锰易偏析形成碳化物，影响力学性能，故其含量不易高，控制在0.2%~0.35%。磷、硫含量应尽可能地低，一般磷控制在0.07%以下，原铁液含硫量控制在0.08%以下，球化处理后含硫量不大于0.03%。
{二}、球墨铸铁的质量控制
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，组织中石墨球数量增多，铸件晶粒细化，铸件力学性能提高，废品率降低。
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