铸铁件性能差异原因在哪?碳化硅是如何提升铸件质量的?


发布时间:

2022-05-13

铁液的化学成分相同,冶炼工艺不同,得到铸铁件的性能差异很大。铸铁件厂通过铁液过热、孕育处理、炉比变化、添加微量或合金元素等方式

1、前言

铸铁件

铁液的化学成分相同,冶炼工艺不同,得到铸铁件的性能差异很大。铸铁件厂通过铁液过热、孕育处理、炉比变化、添加微量或合金元素等方式,提高了铸铁件的冶金质量和铸造性能,同时大大提高了力学性能和加工性能。感应炉熔化铁液有效调节铁液温度,准确调整化学成分,元素燃烧少,硫、磷含量低,对生产球墨铸铁、球墨铸铁、高强度灰铸铁非常有利。但是铸铁件厂认为,感应炉熔化铁液的形核率减少,白构型香气大,容易产生过冷石墨,强度和硬度提高,但铸铁的冶金质量不高。

2、铸铁件预处理作用。

2.1核的原理在Fe-C共晶体系中,灰铸铁在共晶凝固阶段石墨的熔点较高,因此是共晶体的龙头,奥氏体通过石墨析出。以各石墨核心为中心形成的石墨奥氏体两相共生共生的结晶称为共熔团。铸铁熔体中存在的微观石墨集合体、未融化的石墨粒子、部分高熔点硫化物、氧化物、碳化物、氮化物粒子等都可以成为石墨的异质结晶核。球墨铸铁的形核与灰铸铁形核没有本质区别,但增加了核心物质中有镁的氧化物和硫化物。

铁液中石墨的析出需要经过形核和生长两个过程。石墨的型核既有均匀型核,也有非均匀型核。均质核也称为自生结晶核。铁液中存在大量起伏,超过临界晶核大小的短程有序碳原子组可以成为均质晶核。实验证明均质结晶核的过冷度很大,需要主要利用非均质结晶核作为铁液中石墨的生核剂。铸铁熔体中有大量的外来质量点,1cm3铁液中只有氧化物质量点有500万个。只有与石墨的晶格参数、位有一定关系的质点才能成为石墨型核基底。光栅匹配关系的特性参数称为平面不匹配。当然,只有晶格平面的不平衡度低,碳原子才容易与石墨正核重合。如果晶体核物质是碳原子,它们的不平衡度为零,这种成核条件比较好。

2.2非平衡石墨的初步接种:

一般来说,通过繁殖扩大非均匀型核的范围,铁液中非均匀型核的作用:1促进共晶凝固阶段C的大量析出,形成石墨,促进石墨化。减少铁液体的过冷度,减少白 口倾向。增加灰铸铁共晶团的数量,或增加球墨铸铁黑化研究的数量。

对于球墨铸铁件,碳化硅接种预处理增加了铸铁件中石墨球的数量,提高了球化率,提高了石墨球的圆度。碳化硅的使用加强了对氧化铁的脱氧还原作用,使铸铁组织致密,提高了加工面的光泽,使用碳化硅可以延长炉壁的寿命,不会增加铁液中的铝、硫含量。