中頻電爐熔煉的控制

要根據(jù)中頻電爐的冶金特性編制合理的熔煉工藝，從裝料、溫度控制及在各不同溫度下加入合金、增碳劑、除渣劑以及出鐵溫度各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，力求用zui短的熔煉時間、zui小的合金燒損與氧化，達(dá)到控制和穩(wěn)定金相組織，提高鑄件質(zhì)量的目的。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們將整個熔煉全過程分為三期 溫度進(jìn)行控制。這里所謂的三期溫度指：熔煉溫度、扒渣溫度和出鐵溫度。

熔煉溫度：即取樣溫度以前的熔化期，決定著合金元素的吸收與化學(xué)成分的平衡，因此要避免高溫熔化加料，避免搭棚“結(jié)殼”。否則鐵液處于沸騰或高溫狀態(tài)、碳元素?zé)龘p加劇，硅元素不斷在還原，鐵液氧化加劇雜質(zhì)增加，按工藝要求熔化溫度控制在1360攝氏度以下，取樣溫度控制在1420攝氏度左右。取樣溫度低了存在鐵合金未熔化完，取的試樣化學(xué)成分無代表性;溫度過高，合金燒損或還原，還會影響到精練期的成分調(diào)整。取樣后應(yīng)控制中頻爐功率。在爐前質(zhì)量管理儀對化學(xué)成分顯示出結(jié)果后恰好進(jìn)入到扒渣溫度。

扒渣溫度: 扒渣溫度是決定鐵液質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，因為它與成分穩(wěn)定、孕育處理的效果密切相關(guān)，并直接影響到出鐵溫度的控制。扒渣溫度過高加劇鐵液石墨晶核燒損和硅的還原，特別對酸性爐襯，理論上鐵液含硅偏高后將產(chǎn)生排碳作用，影響按溫度系結(jié)晶，存在著產(chǎn)生反白口的傾向；若溫度過低，鐵液長時間被裸露，碳、硅燒損嚴(yán)重。再次調(diào)整成分時，不僅延長熔煉時間使鐵液過熱，而且易使成分失控，zeng大鐵液的過冷度，使正常結(jié)晶受到破壞。

出鐵溫度：為保證澆注和孕育的zui佳溫度，我們一般控制在1520～1550攝氏度。出鐵溫度的高和低都會對鑄鐵的結(jié)晶和孕育效果帶來影響，如果溫度過高，如超過工藝規(guī)定溫度30℃以上，盡管爐前快速分析碳、硅也適中,但試澆三角試片白口深度會過大或中 心部位顯現(xiàn)麻口。出現(xiàn)此種情況即使采取措施向爐內(nèi)補(bǔ)加碳zeng大孕育量，但是效果欠佳，且需在調(diào)低中頻功率后，進(jìn)行爐內(nèi)降溫處理，即向爐內(nèi)加入鐵液總量百分之10-15經(jīng)過烘烤的新生鐵，這樣試片斷口心部麻口就轉(zhuǎn)為灰口，頂 尖的白口深度變小。若持續(xù)高溫時間較長，采取如上方法后，仍須履行爐內(nèi)補(bǔ)碳措施。出鐵溫度按澆注溫度控制，殼體類鑄鐵件合適的澆注溫度為（1440攝氏度左右，能夠?qū)崿F(xiàn)“高溫出鐵，適溫澆注”，嚴(yán)格掌握和控制住當(dāng)然zui好。因為出鐵溫度低將導(dǎo)致澆注溫度低于1380攝氏度，既不利于脫硫、除氣，而且特別影響孕育處理效果。隨著溫度的降低，冷隔、輪廓不清晰等問題明顯增加。

鐵液的孕育處理

對生產(chǎn)殼體用灰鑄鐵250進(jìn)行孕育處理，以提高材質(zhì)的耐磨性，使鑄件的組織和性能得以明顯改善，顯著提高各斷面上的硬度值，而且要在穩(wěn)定厚斷面上的珠光體量方面有相同作用，還可改善其壁厚的敏感性和鑄件在機(jī)械加工時良好的切削性能，尤其是對防止殼體鑄件的疏松、滲漏有特殊作用。

孕育劑的加入量依生產(chǎn)殼體鑄件的壁厚、化學(xué)成分和澆注溫度等因素確定，以壁厚處不出現(xiàn)疏松、滲漏，壁厚處不出現(xiàn)硬區(qū)為原則。生產(chǎn)實(shí)踐表明，鍶、鋇、鈣、硅鐵孕育劑是提高強(qiáng)度灰鑄鐵zui為理想的孕育劑，此種孕育劑發(fā)揮鋇的抗衰退能力及提高A型石墨占有率，鍶的特強(qiáng)消除白口能力，鈣和硅所起的輔助孕育和滲透作用。這種強(qiáng)度組合的孕育劑，是生產(chǎn)高強(qiáng)度鑄鐵孕育處理中較為理想的選擇。

孕育次數(shù)與孕育效果的關(guān)系，隨孕育次數(shù)增加，鑄鐵內(nèi)部石墨分布均勻程度改善，A型石墨占有率和石墨長度區(qū)別較大，經(jīng)兩次以上孕育的A型石墨占有率高，分布均勻，長度適中。更重要的是多次孕育促使非自發(fā)晶核數(shù)量增多，強(qiáng)化了基體，從而提高并穩(wěn)定了鑄鐵的強(qiáng)度。

經(jīng)隨流復(fù)合孕育處理，并以漏斗式孕育包用硅鋇鐵+75硅鐵孕育后，避免鐵液隨流孕育滯后于澆注是控制孕育效果的關(guān)鍵。孕育處理后的鐵液應(yīng)在限定時間內(nèi)澆注完畢，一般不超過8分鐘，包內(nèi)二次孕育3～5分鐘孕育效果zui佳。硅鋇孕育劑可消除灰鐵250的白口，改善其石墨形狀、分布、消除Ｅ、Ｄ型過冷石墨。因為Ｅ型石墨和鐵素體組織，將使材質(zhì)致密性降低，嚴(yán)重惡化抗?jié)B漏性能。

5.其抗拉強(qiáng)度均達(dá)到灰鐵250以上，試棒硬度達(dá)到190～230，殼體本體解剖，硬度在190左右，鑄件的品質(zhì)系數(shù)顯著提高，金相組織達(dá)到國外樣機(jī)殼體鑄造水平，珠光體為85％～90％，滿足了變速器殼體的強(qiáng)度要求，其力學(xué)性能達(dá)到國外同類機(jī)型材質(zhì)要求。

生產(chǎn)高強(qiáng)度灰鑄鐵件的工藝措施近年來，很多單位研究并發(fā)展了適應(yīng)具體生產(chǎn)條件和不同鑄件要求（包括薄壁高強(qiáng)度灰鑄鐵件）的高強(qiáng)度灰鐵的生產(chǎn)方法，歸納起來，有以下四種。

1、強(qiáng)化孕育鑄鐵用高 效孕育劑強(qiáng)化孕育從而得到高強(qiáng)度灰鑄鐵�？扛� 效孕育劑來強(qiáng)化孕育，提高性能。一般的方法是：碳當(dāng)量在百分之3.9-4.1左右，溫度1480℃左右，要求鐵水氧化少，采用Si-Ca、Cr-Si-Ca、Re-Ca-Ba、Si-Ca、Si-Fe復(fù)合、稀土復(fù)合等高 效孕育劑，進(jìn)行孕處理。

2、合成鑄鐵所謂合成鑄鐵工藝，就是用感應(yīng)電爐熔煉，爐料中用百分之50以上的廢鋼，其余為回爐鐵和鐵屑，經(jīng)增碳處理得到的鐵液。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）爐科采用大量廢鋼，不用生鐵，降低了鑄鐵成本；（2）可獲得含磷量低的鐵水，減少磷量對缸體、缸蓋等薄壁高強(qiáng)度灰鐵縮松和滲漏缺陷的影響；（3）可避免生鐵遺傳性影響，鑄鐵石墨形態(tài)好，珠光體含量高，機(jī)械性能好。

3、低合金化孕育鑄鐵調(diào)整原鐵水的化學(xué)成份使其達(dá)到較高碳當(dāng)量，在爐內(nèi)（或包內(nèi)）加入少量鉻、銅、鉬等合金元素，獲得高溫低合金化鐵水，再經(jīng)孕育處理，得到石墨細(xì)小、珠光體含量高、片間距小的組織，從而獲得高強(qiáng)度鑄鐵。合金元素多是Cu，Cr、Mo、Ni等。

4、調(diào)整鑄鐵常規(guī)化學(xué)成份及比例，獲得高強(qiáng)度、低應(yīng)力灰鑄鐵在碳當(dāng)量保持不變的情況下，適當(dāng)提高Si/C比值是提高機(jī)床鑄件強(qiáng)度和剛度重要途經(jīng)之一。通過調(diào)整化學(xué)成份，特別是改變硅/碳比值，使Si/C在0.5-0.9，再加上適當(dāng)?shù)脑杏�和合金化，可以獲得具有良好綜合性能的高強(qiáng)度灰鑄鐵件。

有關(guān)硅/碳比值的規(guī)律是：

（1）在相同碳當(dāng)量下，Si/C比值高，抗拉強(qiáng)度可提高30-60MPa，相對強(qiáng)度高，相對硬度低，彈性性能好；

（2）在相同碳當(dāng)量下，Si/C比值增加，殘余應(yīng)力有除低趨勢，應(yīng)力傾向也較小；

（3）提高Si/C比值，白口傾向小，斷面敏感性小，而對鐵水流動性，線收縮率無影響。

       高密市科恩鑄造材料有限公司，是一家集開發(fā)、制造、售后服務(wù)于一體的技術(shù)企業(yè)。山東省濰坊市高密市南陽河社區(qū)姜家屯駐地，主要生產(chǎn)電爐系列增碳劑，鐵合金孕育劑系列，本企業(yè)通過ISO9001：2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于優(yōu)良鋼鐵產(chǎn)品的冶煉及鑄造工業(yè)，是生產(chǎn)優(yōu)良鋼材必不可少的原材料。讓冶煉金屬廠、鑄造廠等企業(yè)獲得財質(zhì)雙收的經(jīng)濟(jì)效益愿與廣大客戶攜手并肩，共創(chuàng)輝煌，造福社會。