控制球化的球铁消失模铸造变质处理技术---第十一届消失模与V法铸造学术年会论文集.doc

控制球化的球铁消失模铸造变质处理技术 摘要：本文针对消失模球铁铸造过程中出现的球化问题，采取铁水预处理、控制球化、加强孕育的球铁消失模铸造变质处理技术后，解决了传统冲入法高温球化的不足。以生产实践为基础，着重控制球化剂的起爆时间和强度，取得了比较好的球化效果。 关键词：消失模铸造；球铁；控制球化；高强高韧 Abstract:This article aims at the spheroidizing’s problem which appeares in LFC process of the ductile iron casting,by taking some measures such as the pretreatment of molten iron,controling the spheroidizing,strengthening the ductile iron with metamorphic process in LFC process,it could solve the shortcomings of high temperature’s spheroidizing which is named crush method.On the basis of practice production,it focus on the controling of initiation time and intensity of nodularizer,which obtains a better spheroidizing effect. Key words：LFC process；Ductile iron；Control the spheroidizing；High intensity high tenacity 1. 引言 消失模铸造是21世纪的绿色铸造技术，较之传统的铸造工艺具有无与伦比的先进性。尤其是消失模简单生产线，花钱少、上马见效快，受到业内的青睐。近年来，我国消失模铸造得到超常规的发展，在铸造设备、铸造原辅料、铸造工艺日益成熟的背景下，球铁消失模铸造技术日趋完善，球铁产量不断增长。 2. 我国球铁消失模铸造现状 我国球铁消失模铸造产量世界第一，随着球铁消失模铸造技术的不断提高，对于消失模铸造球墨铸铁生产企业而言，球墨铸铁生产技术已不是难题，生产企业一般能稳定生产，多数企业的球化级别达到3级，能满足普通牌号要求，达到1-2级的较少，和工业发达国家相比，球化水平偏低。尤其是对于高延伸率要求的球铁，国内只有少数企业能够稳定生产。大多数企业球化工艺采用冲入法，虽然简单快捷，但镁吸收率低，造成球化级别偏低，石墨球数量少，石墨球不够圆整，使得延伸率达不到要求。 3. 消失模球铁的工艺特点 消失模球铁的主要特点就是球化温度高，即出铁温度高。 众所周知，球化反应控制的关键是镁的吸收率，温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率高，球化效果好。 但是，消失模球铁因其工艺特点：一方面由于泡沫分解带走大量的热量，造成浇注温度要高于其他铸造工艺的浇注温度30-50℃[1]；另一方面，一包多浇，要求铁水温度要有足够的富余温度；最后，为了消除或减轻消失模铸造特有的皱皮和碳夹杂缺陷，需要适当提高浇注温度。基于以上种种原因，尤其是在生产薄壁件时，为确保浇足，造成球铁消失模铸造出铁温度远远大于其他铸造工艺的出铁温度，造成球化反应剧烈，时间短，镁烧损多、吸收率低，球化级别偏低，石墨球数量少，石墨球不够圆整，延伸率达不到要求。 4. 国内外球化处理工艺现状 球化处理生产铸态球墨铸铁的主要环节，球化处理效果直接关系着球墨铸铁件质量的好坏。目前，国内外球化处理方法主要有压力加镁法、冲入法、转包法 、盖包法、喂丝法等[2]。 压力加镁法的优点是，使用纯镁进行球化处理，镁的吸收率高，可达70℅~80℅，处理过程中的劳动环境较好。缺点是，设备费用比较高，操作复杂，严格，处理时间长铁液降温多，因此需要较高的出炉温度；球化处理时压力大，容易发生工伤事故。 冲入法的优点是，处理方式和设备简单，容易操作，在生产中有较大的灵活性，一般可使用含镁量较低 ＜10℅ 的各种合金球化剂。但是该工艺在球化处理过程中镁光，烟尘非常大，劳动环境差，镁的吸收率不太高，球化剂消耗量大，球化效果及球铁性能不太稳定。 转包法设备费用较高，球化过程中与冲入法相似，也产生较大镁光和烟尘，并且转包内反应室的小孔容易被铁液或熔渣堵塞，清理和保持小孔的尺寸比较麻烦，难于连续处理铁液。虽然最终残留镁量的波动范围比冲入法低，但仍不能令人满意。另外，纯镁的强脱氧作用，使晶核量减少，提高了铁液的收缩敏感度，需要用更大的冒口。 盖包法克服了冲入法中镁氧化烧损严