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球墨铸件的防腐直接关系到管道的长期的使用性和性,因此是衡量管网技术及运行状况的一个重要指标。因铸铁中存在石墨,球墨铸件中的石墨以球状形式存在,并不影响基体材料的力学和机械性能,但据10个典型城市结果显示,我国城镇供水管网静漏失率达到12~13%,远远超过了要求城市漏失率控制在6%以下的标准,所以管道防腐一直是我们当前一个热门的课题。
球墨铸件的注意事项
1.加入孕育剂进行孕育处理
2.球墨铸件流动性较差,收缩较大,因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸,合理应用冒口,冷铁,采用顺序凝固原则
3.进行热处理
4.严格要求化学成分,对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高,降低球墨铸件中锰,磷,硫的含量
5.铁液出炉温度比灰铸铁高,以补偿球化,孕育处理时铁液温度的损失
6.进行球化处理,即往铁液中添加球化剂
球铁铸件低温应用工艺处理及原料组分选择
其一、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。
其二、球墨铸铁原料组分选择
和灰铸铁相比,球墨铸铁具有高强度、高伸长率、高冲击值的优点;和碳素钢及合金钢相比,球墨铸铁具有较好的铸造、加工性能。因此,球墨铸铁件在各领域得到广泛应用。近年来,很多场合需要使用低温下具有高强度、高冲击值的耐低温球墨铸铁件。随着风力发电装置的需求量不断增加,耐低温性能球铁的需求量也大幅度提高。与普通球墨铸件相比,耐低温球墨铸铁件的生产,在成分的选择和生产工艺上具有其独特的要求。
1、采用质量好的原材料
(1)采用高纯球生铁。Si低于0.8%,Mn低于0.2%,P、S均低于0.03%。其余微量元素(包括Ti、As、Cr、Cu、Sn、Al、Zn、Pb等)总和不大于0.03%。而且各项成分合格稳定。
(2)采用炭素结构钢的边角余料,配以适当的增碳手段,运用电炉熔炼。要求使用的材料种类单一,杂质含量低。材料表面无锈蚀,如果有条件,废钢在使用前要除锈、烘干,熔炼中不可以加入潮湿的废钢等材料,防止铁液中H、O等气体含量超标。加入的废钢要考虑微量元素和合金元素的含量,其优点在于:①易于获得合格成分铁液;②减少杂质元素的晶间偏析;③减少微量元素含量,干扰球化,防止生成碳化物;④提高塑性-韧性性能。
2、化学成分的选择
控制关键元素的含量。尤其是Si,Mn、P、S的含量,每一种都不能超标。
C含量一般控制在3.1%~3.5%。虽有出现缩松、裂纹倾向,但可以通过低温浇注、依靠凝固中的自膨胀以及良好的孕育给以解决。同时,较低的C含量可以减少与之匹配的球化剂的加入量(球状石墨的晶核存在较多的球化元素反应产物),从而降低产品中的RE含量,使产品的珠光体含量减少,脆性降低。
Si的含量一般控制在1.9%~2.5%。Si如果控制不当,将使塑性脆性转变温度显著提高,Si含量的控制是生产低温球铁的关键。超过2.5%时,Si的含量每增加0.1%,产品开始变脆温度提高10~15℃。如果主加原材料含Si量较低,在能够保证充分孕育情况下,适当降低Si的含量也是可行的。
P、S均属于杂质元素。它们以化合物的形式存在于晶界周围,使材料的强度值和冲击性能大为下降。S又与Mg发生化学反应,生成MgS熔点杂质。一方面使球化剂的加入量增加;另一方面,使球化效果减弱。实践证明,原铁液中二者的含量都控制在0.025%以下,产品的力学性能和球化效果均比较理想。
Mg和RE二者在产品中含量均不得超过0.03%,而且在保证良好的球化效果下越低越好。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铁铸件、减速机配件、机械加工、端面铣床加工等业务。