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鑄鐵鐵液在1550度以上,保溫時間對鑄鐵件質量的影響

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發表時間:2025-05-12 09:13

鑄鐵鐵液在1550度以上,保溫時間對鑄鐵件質量的影響


      鑄鐵鐵液在1550°C以上的高溫下的保溫時間,會對鑄鐵件的質量產生多方面的顯著影響,具體分5個方面探討如下:     

1. 化學成分變化(燒損與偏析)

  • 碳和硅的氧化:高溫下鐵液中的C、Si元素易與氧氣反應(燒損),導致含量下降,可能影響最終組織的石墨化能力,增加白口傾向。

  • 錳、硫的平衡:Mn的燒損可能削弱其對S的中和作用,殘留S可能形成硫化夾雜物,惡化力學性能。

  • 合金元素揮發:如Mg、稀土元素(球化劑)在高溫下易揮發,導致球化或孕育效果衰退。

2. 石墨形態與組織惡化

  • 石墨粗化:長時間保溫促使石墨核心(如氧化物、硫化物)熔解,石墨形核率降低,形成粗大或片狀石墨,降低強度。

  • 過冷傾向增加:燒損導致孕育效果衰退,可能引發D型石墨(過冷石墨)或碳化物析出,增加硬度但降低加工性。

  • 球化衰退(球墨鑄鐵):高溫加速球化元素(Mg、Ce)的損失,石墨球可能變為蠕蟲狀或片狀。

3. 熔煉爐耐火材料侵蝕

  • 爐襯反應:高溫下鐵液與爐襯(如石英砂、Al?O?)反應,可能增加SiO?或Al?O?夾雜物,夾雜物缺陷風險上升。

  • 增硅/增鋁:酸性爐襯中SiO?被還原可能導致鐵液Si含量異常升高,影響成分控制。

4. 氣體與夾雜物問題

  • 氫氣/氮氣吸收:高溫鐵液溶解更多氣體,凝固時形成氣孔(如皮下氣孔)。

  • 氧化物夾雜:燒損生成的氧化物(如SiO?、MnO)若未上浮去除,會成為裂紋源。

5. 鑄造工藝性能下降

  • 流動性變化:初期因過熱提高流動性,但長時間保溫后成分變化(如C↓)可能反向降低流動性。

  • 收縮傾向:共晶度改變可能導致縮孔、縮松傾向增大。

應對措施

  • 控制保溫時間:盡量縮短1550°C以上的停留時間(如<1小時)。

  • 成分補償:定期化驗并調整C、Si及合金元素。

  • 保護措施:覆蓋劑(如草木灰)減少氧化,或采用惰性氣體(如Ar)保護。

  • 預處理優化:推遲球化/孕育處理至澆注前,減少衰退影響。

  • 爐襯選擇:使用高耐火度材料(如鎂質爐襯)減少侵蝕。

    高溫長時間保溫會顯著惡化鐵液質量,需通過工藝控制與實時監測平衡過熱,改善熔煉與負面影響。實際生產中需根據鑄鐵類型(灰鐵、球鐵等)和性能要求制定精準的保溫參數和處理對策。



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