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提高机床床身铸件的方法

  • 发布者:鑫禄机械

    发布日期:2020-06-22
  •  (一)解析铸造生产全过程,其核心环节是熔炼合格的铁水,铸铁平板注到合格的铸型中成形,合格的铸型主要铸件的形状和尺寸精度。合格的铁水内在质量,是铸件的使用性能,使用寿命,使用的可靠性。故铁水的熔炼质量是铸造生产过程中的关键环节。

    (二)铸造行业,是一个跨冶金和机械,涉及_面非常广泛的行业,影响因素非常多,生产过程控制难度非常大。稳定生产质量,除严格控制进料外,实现生产过程自动化,_限度排除人为因素的干扰,用设备系统_工艺过程的质量和稳定性,已是我国当前提高生产质量、提高生产效率、降低成本的有效措施。三)随着社会的发展和进步,人们环保意识的提高,对环保的要求也愈来愈高,应有相应的环保措施。以达到相应的环保要求。

    在生产过程中,如何充分利用能源,节约能源。也是当前我们的重要任务之一。

    二。铸件内在质量的控制技术参数分析

    铸造生产是一个古老而新兴的行业,铸铁平台也是机械行业重要基础件行业。决定着机械设备的使用寿命和使用可靠性。通过数千年的生产实践积累,科学研究,从宏观认识深入到微观理论,有了巨大的发展,不断揭示铸件生产过程中、稳定完成技术参数的控制,_可_铸件的使用性能,从而_机械设备的使用寿命、使用的可靠性。 要生产质量的铸件,先需要研究影响铸铁性能的因素,也_是如何提高熔炼铁水的纯净度:如何获得好的石墨形态;化学成分波动范围的控制等,研究解决上述问题的技术控制参数;并研究采用什么熔炼方法达到目的。现以表示之。

    铁水纯净度的控制:

    1.元素氧化烧损产生的氧化物夹杂物;

    2.熔解氧产生的熔炼性气孔;

    3.硫含量的控制,防止硫共晶的产生;

    4.磷含量的控制,防止磷共晶的产生;

    5.限制微量元素含量在干扰量以下。

    铁水熔炼过程控制:

    1.铁水氧化的控制;

    2.消除石墨遗传性,获得良好的石墨形态;

    3.控制化学成分的波动范围,获得准确的化学成分;

    4.铁水熔炼温度的控制;

    5.熔炼方法的选择和相应的设备系统。

    (一)铁水的控制

    1.元素烧损及氧化物夹杂

    铁水中的硅、锰元素的氧化烧损,检验平台是通过炉气中的氧和二氧化碳吸附于铁滴表面后熔入铁水中。此时熔解氧为原子态。先与铁原子反应生成氧化亚铁,由于硅、锰与氧的亲和力大于铁原子,硅、锰原子将生铁原子从氧化七亚铁中还原出来,自身被氧化形成硅、锰氧化物夹杂。 众所周知:铁水的氧化只要产生在熔化带。由于空气中的氧在氧化带已基本燃烧光。形成二氧化碳;故铁水在熔化带被氧化的氧原子主要由二氧化碳提供,减少熔化带的二氧化碳量_能控制铁水在熔化带被氧化,由于二氧化碳遇红热焦炭被还原,是吸热反应,故提高还原带的炉气温度可减少炉气中二氧化碳的含量,减少硅、锰烧损。故热风冲天炉能有效控制元素氧化烧损。

    2.铁水氧化行气孔的产生与控制

    冲天炉铁水中的熔解氧,一部分如上所述,与铁水中硅、锰反应生成氧化物夹杂。

    a.一部分溶解氧在石墨表面吸附,氧化石墨生成一氧化碳气。 即:(C)石墨+[O]={CO}↑

    b.当生成的氧化亚铁于铁水中的碳接触时,碳还原氧化亚铁,也是生成一氧化碳气孔。 (FeO)+(C)={CO}↑+(Fe) 高温铁水有利于气泡上浮去除。这种熔炼过程中铁水氧化生成的气孔叫熔炼性气孔,其特点时呈细小均匀的分布于铸件断面。

    3.铁水含硫含量的控制

    在冲天炉熔炼过程中,检验平板焦炭中的硫将有60%进入铁水中。如何控制硫进入铁水,是冲天炉熔炼质量控制的重要任务之一。先了解硫进入铁水的过程,才能找到控制铁水增硫的途径。 焦炭在风口区燃烧达到高温时,焦炭中的硫呈气体状态逸出,在风口区与氧反应生成二氧化硫(SO2)气体。随着炉气上升,与铁料产生增硫途径有二:

    a.当二氧化硫与尚没氧化的洁净金属炉料表面或铁滴表面吸附对,产生增硫反应: 3[Fe+SO2]=(FeS)+2(FeO)+△F2……(1)

    b.对于已氧化的金属炉料表面,有如下反应: 10(FeO)+SO2=(FeS)+3Fe3O4+△F……(2) 式中的氧化亚铁包括上式反应生成的和炉渣中的。

    以上两个放热反应在冲天炉条件下都可以进行,但反应式(2)顺向性比(1)大,故在金属表面氧化严重时,增硫剧烈。试验表明,金属炉料的渗硫深度可达1~3mm.当铁料原始含硫量为0.082%时,增层内硫量可达0.45%之多。由此可知,_金属炉料的铁锈,可减少增硫。 在冲天炉熔炼过程中能否创造条件脱硫呢?据脱硫的三大条件,即高温、高碱度、低氧化性。这在一般冲天炉中时无法满足的,只有在_的热风水冷冲天炉熔炼条件下,才能满足上述条件。在热风水冷冲天炉熔炼过程中,由于高温、铁水氧化性低,无炉衬,可造碱性渣,当铁水在1500~1550oC,平均1530 oC,炉渣碱度控制在1.7~2.3时,可稳定地将铁水含硫量降到0.04%,在包中辅以脱硫措施或采用炉前连续脱硫,_可将硫控制在0.02~0.03%,充分满足球铁生产和转炉炼_钢的需要。

    4.铁水中磷的控制

    一般在冲天炉熔炼过程中磷基本上无大变化。磷量的控制主要是从金属炉料控制。

    5.微量干扰元素

     在熔炼过程中,高温有利于低熔点干扰元素的氧化、烧损。其含量相应的减少。但控制主要从金属炉料的选择解决之一。在冲天炉熔炼过程中。

    (二)铁水熔炼过程因素的控制

    铸铁与钢之所以不同,是因为有了石墨的存在,对石墨形态的控制,_是铸铁熔炼过程控制关键之一;同时在熔炼过程中__获得各种基体组织的成分要求,也_是化学成分的波动范围的控制;也需要_在满足机械性能的前提下,获得良好的加工性能等等。

     1.石墨形态的控制

    不同的石墨形态,可以得到不同性能的铸铁,各种不同自的铸铁均有一个共同的要求,即石墨应是细小的、均匀的,对孕育铸铁的石墨则应是短而钝头的,对球墨铸铁来说,石墨应该是园整的,我国铸铁生产的原材料有新生铁(铸造生铁)、回炉料、废钢等,新生铁有大量的粗大过晶石墨干和共晶石墨,回炉料以共晶石墨为主,也存在少量的过共晶石墨。因此,在熔炼过程中,要_得到上述要求的:

    石墨形态,先将粗大的过共晶石墨和共晶溶解到结晶临界半径以下,在重新结晶的条件下,才能得到上述要求的石墨形态。这_是消除石墨遗传性。只要存在原始石墨,在随后的重新结晶时,碳原子_会在原始石墨上生长造成石墨的大小不均匀及尖头石墨。石墨尖头会造成_虚力集中,在应力作用下_裂口延伸以致断裂,降低另件使用的可靠性。 根据我们以及世界各国的研究,粗大的过共晶石墨在铁水温度达到1500 oC,并保持6~9妙钟可以溶化到结晶临界半径以下,只有在这样的熔炼条件下,生产的高牌号孕育铸铁或球墨铸铁的质量是可靠的。故生产孕育铸铁、球墨铸铁对铁水的熔炼温度是有要求的,其铁水熔炼温度应控制在1500 oC以上,_不_过1550 oC,以1530 oC为_。

    2.铸铁熔炼方法的选择

    不同的铸铁熔炼方法,具有不同的熔炼条件。其熔炼的铁水浇出的铸件性能也差异。德国人Gopat V.Panchathan V在1978年曾经做过冲天炉、回转炉、电炉熔炼的铁水性能对比试验,发现冲天炉熔炼的铁水铸件相对强度高,使用性能好,相对硬度低,加工性能好。而电炉熔炼铁水的相对强度低,使用性能较差,相对硬度较高,加工性能较差。回转炉居中。二汽陈勉已总工在九华山铸造学会年会上介绍:要得到好的汽车铸件,采用冲天炉熔炼铁水_。大家都知道,二汽是采用电炉熔炼的。 为什么冲天炉铁水优于电炉呢?冲天炉熔炼过程是熔化带熔化的铁滴在焦炭表面滚动中下落的,造成了铁水微观增碳的不均匀性,故其结晶过冷度较小,结晶晶粒细化,不易产生白口,而电炉熔炼铁水是在隔绝碳的情况下进行的,同时造成碳原子分布的均匀化,使其结晶过冷度增大,使铸件表面白口倾向增加。据国外统计,相对冲天炉铸件其加工刀具磨损率增加35%,加工时增加45%。增加了机械成本。

    3.化学成分波动范围的控制

    在一般有炉衬冷风冲天炉中,随着熔炼时间的延长,炉衬的烧损,炉径将不断地扩大,如补焦不及时,量不准确,将造成低焦顶面波动增大,不仅温度降低,铁水氧化烧损增加,同时增大了化学成分的波动范围,要控制碳的波动在±0.10%是困难的。如采用热风水冷无炉衬冲天炉,熔化过程中炉衬稳定不变,消除了上述问题,化学成分波动范围能得到稳定的控制。从而_各种铸件铁牌号的准确稳定生产。

    4.铁水的熔炼温度控制

    综上所述,铁水的内在质量熔炼温度应在15000C,在该温度铁水氧化物夹杂、气孔_抑止增硫,消除石墨遗传性,稳定化学成分波动范围均能得到。如果_过15500C,将增加铁水的结晶过冷度,对使用性能不利。 故从铁水嫩内在的质量分析,铁水的熔炼温度范围应是1500~15500C,温度15300C.


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