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硫元素在铸铁生产中的有效作用

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众所周知,硫元素在铸铁生产中具有不可忽视的双重作用,在一定条件下,它既是使铸件产生脆性,造成表面缺陷和熔渣缺陷,降低机械性能等等方面的有害者,又是提高灰铁铸件,尤其是低硫灰铁铸件,机械性能,增加灰铁共晶晶团数和薄壁球铁铸件球数等等的贡献者。

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具有50多年实践经验的Roy Lobenhoter在评论硫的作用时说:生产球铁时,目标是将处理前的硫尽量保持得低些。但有些专家声称,在球铁中,哪里有铸铁覆膜砂生产厂家,硫可以非常非常的低,“在某些地方可低到0.001%以下”;但是,我从未看到过令我满意的文件记载。在灰铁中,如果硫太低,则可能产生问题。低硫可以导致孕育剂出现奇怪的表现。而有些“专家”说,硫应高于0.03%,而另外一些专家则说应高于0.05%,我却宁愿它达到0.07%的目标。

Reginald D Forrest“在球化之前基铁的最1佳含硫量是多少”一文中指出:在基铁含硫量太低(低于0.008%)的地方,必须增硫,以便使其进入建议的范围(0.008-0.012%S);在用感应炉或转炉进行熔炼的地方,通过有控制地加入硫化铁(黄铁矿)的办法就可以很容易地做到这一点。为增每0.001%的硫,每吨铁水应当加入30克(0.067磅)FeS;在用冲天炉进行熔炼接着进行脱硫(例如用多孔塞/碳化该)的地方, 必须不断地调节(碳化1钙加入量或者根据温度和搅拌强度决定的搅拌时间)等措施。

韩国和日本学者SangHak Lee等人在研究硫和稀土对铸铁组织和性能的影响时,得出的下列结论很有参考价值:①在使用高纯生铁的情况下,生成A+D型石墨的RE/S是0~1.25,生成A型石墨的RE/S是1.25~5.0,供应铸铁覆膜砂的厂家,生成全白口的RE/S是5.0或以上;②在使用普通生铁的情况下,生成A+D+(B)型石墨的RE/S是0~2.5,生成A型石墨的RE/S为2.5~5,生成全白口的RE/S是5.0或以上;③这两种铁的RE/S都是在大约2.5时,可以获得弥散均匀的A型石墨而且白口的深度很小。

波兰学者D. Kopyciński, E. Guzik深入研究过低硫铸铁的有效孕育,他们发现:在用传统孕育剂进行孕育之前,将经过破碎的废钢加入到低硫铸铁中,附近的铸铁覆膜砂生产厂家,能得到与对推荐的高硫铸铁进行孕育时一样的机械性能。

罗马利亚学者M. Chisamera和I. Riposan等人[用热分析研究过基铁的凝固特性,以及FeSi75硅铁和复合合金片孕育剂对石墨成核作用的影响,发现用0.03%享有专利权的CAT(含氧-硫化物的孕育剂)对低硫铸铁进行孕育的效果至少与用0.2-0.3%含钙铸造级FeSi75进行孕育的效果一样。

埃及学者Hashim Hassan Ahmed和Hashim Ahmed Ali在试验室条件下,研究过后加硫孕育对薄壁球铁铸件球数和球化率的影响。试验证实:在镁处理之后的后孕育期间,进行后S-孕育可以得到高球数,减少碳化物的生成,以及获得极好的球化率。

罗马利亚T. Ripposan, M. Chisanmara, 和美国学者R. Kelly, 及R.J.Naro等人多年来一直着关注硫在铸铁生产方面的作用,他们在近期发表了一篇令人鼓舞的文章——“球铁和蠕铁受后加硫影响的镁-硫关系”,用在铸造厂的实践证明:在后孕育过程中,受控制地加入硫,不仅能增加球铁的球数,减低出现碳化物的风险,屯留铸铁覆膜砂,而且可以生产出平均蠕化率达81%的蠕铁。

印度学者Subrata ChakrabattiH在“蠕铁的生产与应用”一文中,不仅介绍了“再硫化法”的特点,而且认为:这个方法似乎最适合想为工程工业做零活生产CGI铸件的的铸造厂。



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铸造常见缺陷解决办法

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裂纹(热裂纹、冷裂纹)特征

裂纹的外观是直线或不规则的曲线,热裂纹断口表面被强烈氧化呈暗灰色或黑色,无金属光泽,冷裂纹断口表面清洁,有金属光泽。一般铸件的外裂直接可以看见,而内裂则需借助其他方法才可以看到。裂纹常常与缩松、夹渣等缺陷有联系,多发生在铸件尖角内侧,厚薄断面交接处,浇冒口与铸件连接的热节区。

形成原因

金属模铸造容易产生裂纹缺陷,因为金属模本身没有退让性,冷却速度快,容易造成铸件内应力增大,开型过早或过晚,浇注角度过小或过大,涂料层太薄等都易造成铸件开裂,模具型腔本身有裂纹时也容易导致裂纹。

防止方法

1、应注意铸件结构工艺性,使铸件壁厚不均匀的部位均匀过渡,采用合适的圆角尺寸。

2、调整涂料厚度,尽可能使铸件各部分达到所要求的冷却速度,避免形成太大的内应力。

3、应注意金属模具的工作温度,调整模具斜度,以及适时抽芯开裂,取出铸件缓冷。


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