您当前的位置:
首页 >>
钱柜娱乐官网手机版感应电炉熔炼稀土铸铁的实践
钱柜娱乐官网手机版感应电炉熔炼稀土铸铁的实践
信息来源:中国钱柜娱乐官网加工网
发布时间:2013-06-20 11:58
责任编辑:商能
内容摘要:介绍了使用钱柜娱乐官网手机版感应电炉进行稀土孕育铸铁的试验和生产应用过程,并通过加铜合金化和配合使用专用冷铁等工艺措施,提高了机床大型厚壁铸件的抗拉强度和导轨面硬度,达到了铸件的技术要求。
 
  我公司自主研发的10m铣齿机床是一台高端产品,可替代进口。机床对关键大型铸件的力学性能要求极高,材质为HT350,机加后导轨硬度≥190HBW,从而使机床具有很高的稳定性、精度保持性和使用寿命。4个大型铸件分别是立柱31t、床身32t、工作台65t、工作台底座48t。现有的灰铸铁材质达不到要求,如何满足强度和硬度技术要求,熔炼铁液则是解决问题的关键。合金铸铁材质对该类铸件来说是非常难控制的,特别是这些大型铸件的导轨厚度都在140mm以上,易产生缩孔、缩松、裂纹和变形等缺陷。   经分析讨论,根据经验和查阅相关资料,决定对稀土铸铁进行生产试验。稀土元素在铸铁中可以脱氧、去硫,改变石墨形态,改善铸造性能,减少铸件缺陷,合金化及细化组织,提高力学性能,用于机床铸件可提高导轨面硬度,提高使用寿命,工艺和操作上易于控制,而且生产成本较低。另外,为达到预期的强度要求,试验了加铜的合金化措施。   1. 试验方法、结果及分析   使用150kg钱柜娱乐官网手机版感应电炉熔炼铁液,按预定成分做了6炉试样,原铁液成分、孕育剂加入量如表1所示。配料为生铁15%、废钢50%、回炉料35%,增碳剂为类石墨,纯铜板块度20~40mm,出铁前加入到炉内,铁液过热精炼温度为1500℃,孕育处理温度1450℃,使用可控制时间的专用出铁孕育装置。试块尺寸为400mm×300mm×180mm,每炉浇注3个试块,树脂砂造型,砂型24h抗拉强度大于1MPa,自然冷却后打箱。稀土孕育剂Ce24-37,成分为:wRE=24%~37%、wSi=35%~45%、wCa=5%、wMn=5%~7%、wTi=6%,余量为Fe,粒度5~10mm,稀土孕育剂和75SiFe孕育剂混合并烘干后使用。试验检测结果如表2所示。   表1 炉前原铁液化学成分及孕育剂   表2 试样检测结果   注:表中HBW1为试棒硬度,HBW2为试块加工后的硬度。   由表2可以看出,与普通灰铸铁相比,强度和硬度都有很大提高。1~4号试块加工后有不同程度的缩松,而且加工性能差一些,6号是综合性能最好的。稀土起到了脱氧、去硫,促进石墨化,细化晶粒,以及促进珠光体形成的作用。铜起到了减少铸铁对断面的敏感性,改善石墨形态,促进珠光体的形成,细化珠光体并提高珠光体的显微硬度,以及提高强度和耐磨性的作用。   2. 生产应用   通过试验过程,初步掌握了稀土铸铁的熔炼工艺,下面以铣齿机床工作台为例简述生产过程。   使用一台20t钱柜娱乐官网手机版感应熔炼炉和一台20t钱柜娱乐官网手机版感应保温炉进行熔炼铁液,配备撒布浪斯NSP—6000型炉前快速成分分析仪,德国M20型直读光谱分析仪,NSP—305MTX快速测温仪,OCS—XS(F3)无线传输电子吊秤,两台20t保温浇包,两台20t普通浇包。保温包能储存铁液3h,共准备80t铁液,4个包同时浇注并同时补浇。铸造工艺设计了有利于补缩和提高补浇效果的浇注系统,并在导轨的3个使用面设计了专用石墨冷铁,以提高导轨面硬度,防止产生缩松类缺陷。   熔炼炉熔化的第一炉铁液成分调整合格后,用一台20t保温包倒到20t保温炉内,同时预热保温包。然后马上熔炼第二炉铁液,在调整原铁液成分时,将保温炉中的铁液(温度提至1500℃)出到已预热的保温包中存放,这时用第二台20t保温包将调整好成分的第二炉铁液倒至保温炉内。之后再开始熔炼第三炉铁液,在调整铁液成分时,将保温炉中的铁液(温度提至1500℃)出到第二台保温包中,并将第一台保温包中的铁液合到保温炉中提温至1500℃,再出到保温包中,这时将熔炼炉中的第三炉铁液用普通包出到保温炉中提温,熔炼炉开始熔炼第四炉铁液。在第四炉铁液高温精炼前,将保温炉中的第三炉铁液出到普通包中,并分别将两个保温包中的铁液合到保温炉中提温至1500℃后再出到两个保温包中,并将第三炉铁液合回保温炉中提温。待第四炉铁液成分调整合格时,提温至1500 ℃,精炼后扒净渣,与保温炉内的铁液同时加铜孕育处理,处理完成后待浇注。随即将两个保温包中的铁液分别合到熔炼炉和保温炉中,立刻同时加铜孕育处理,准备好的铁液同时扒一次渣,尽快进行浇注,浇注温度(1330±10)℃,第一次处理至浇注间隔10min,浇满后补浇3次。经对附铸试块的检测,化学成分和力学性能都达到了技术要求。   3. 结语   通过试验证明,稀土在铸铁中发挥了很好的作用,有很大的应用潜力,尚需进一步试验,完善成分范围和熔炼工艺。使用稀土孕育剂要获得良好的孕育效果,原铁液的碳当量和含硫量要低。稀土元素的熔点较高,熔解速度慢,孕育处理温度应在1420~1450℃,粒度在5~10mm。稀土孕育剂加入量按0.4%计算,回收率约为40%,残留量应≤0.05%。在试验和生产过程中,充分体现了钱柜娱乐官网手机版感应电炉的优越性,熔化速度快,便于调整化学成分,在提倡创建节能环保型企业的现代工业发展过程中,钱柜娱乐官网手机版感应电炉的制造技术和应用技术也必将迅猛发展。
用户评论
用户名:
电子邮箱:
评论: