铸铁型材品质优良

许多零件要求有较好的抗腐蚀破坏的能力。所谓腐蚀，就是金属表面受周围介质的化学及电化学作用两被破坏的过程。金属材料的腐蚀主要有两种形式：化学腐蚀和电化学腐蚀。一般说，化学腐蚀危害较小，而电化学腐蚀危害性很大。为了提高铸铁的耐腐蚀性，主要是加入合金元素而得到有利的组织和形成良好的保护膜。耐蚀铸铁的种类很多，主要有以下几种：高硅耐蚀铸铁铸铁中加入硅在14.5%以下时，耐蚀性很差，而在14.5%以上时。耐蚀铸铁在工业生产的各部门中耐蚀性火大提高其含锅量为4～6%，其余成分同中铝耐热铸铁。高铬耐蚀铸铁铬在铸铁中可以提高组织的致密性，在铸铁的表层形成一层保护膜，能提高铸铁的耐蚀性。当铬含量为12～30%时，可使铸铁在酸，碱，盐等许多介员中具有很高的耐蚀性，但是在中因保护膜破坏而不能耐蚀。
高铬铸铁奥氏体由树枝晶向柱状晶和等轴晶转变，碳化物由连续的网状趋于块状和条状发展，高铬铸铁氧化速率从5.566mg·cm-2·h-1降到3.276mg·cm-2·h-1，磨损量由0.1521g降为0.1485g，高铬铸铁铸态硬度从45.2HRC增加到49.9HRC，将添加稀土的高铬耐热铸铁，在1100℃下进行热疲劳实验，试样进行40次反复加热，冷却，均未出现裂纹。
常用的耐热材料主要有耐热钢和耐热铸铁。耐热钢的耐热性较好，力学性能较高，但成本较高。耐热铸铁具有一定的力学性能，成本相对较低，但耐热性不如耐热钢。本文以铬含量为20%的高铬铸铁为研究对象，采用加入稀土，硅的方法，研究对高铬耐热铸铁的影响。通过光学显微镜，研究稀土，硅对高铬白口铸铁组织的影响。对不同成分的高铬铸铁进行高温氧化实验，计算其氧化速率，分析氧化膜的组成。并对不同成分的试样进行耐磨性，热疲劳。目前硬度测试。研究结果表明： 稀土含量由0增加到0.60%。

由选区电子衍射图谱标定的结果可知，核心物质确实存在γ-MnS。综合XRD，EDS以及TEM的测试结果，我们推断石墨核心的发源地为Mn，Ca，Mg等的硫化物以及金属间化合物CeBi，外层为顽辉石MgO·SiO2及镁橄榄石2MgO·SiO通过孕育处理引入Ca后，反应生成了六方硅酸盐CaO·SiOCaO·Al2O3·2SiO它们与石墨的晶格失配度较低，石墨可以在其表面上形核析出。
层磨法，高温烧结后石墨球核心物质的分析等各种途径对石墨球核心物质的分析可以得出，微量元S，Bi等在石墨球形核的过程中起着至关重要的作用，正是它们与铁水中的各种金属元素发生反应生成各种氧化物，硫化物以及金属间化合物等，增加了石墨球形核的核心，从而达到增加石墨球数量，提高其圆整度的作用。 透射电镜研究结果表明，石墨的核心物质可能是一个颗粒，也可能是两个颗粒连在一起共同作为石墨核心。接着我们采用萃取球墨-压扁法其尺寸大都为2-3um。
所以缩松不仅是它的固有缺陷，而且，采用传统的工艺，很难完全。生产中常采用加冷铁或冷铁加水冷等方法，这样把表层的缩松赶到铸件内部，机械加工后，缩松就不会暴露出来。但是随着对铸件质量要求的提高，客户不仅对铸件的外观有要求，而且对铸件内在质量的要求也不断提高。对生产的铸件要求进行无损探伤，这样躲在铸件内部的缩松就会被发现。因此，从根本上铸件内部的缩松缺陷是今后企业所希望达到的目标。由于球墨铸铁的凝固特点—糊状凝固方式本课题深入研究球墨铸铁的凝固特点和缩孔，缩松的形成机理，拟采用一种新工艺，从根本上球墨铸铁件的缩松缺陷，以提高球墨铸铁件的整体质量。

而废钢中的S以及回炉铁（包括铁屑）中的S和锰反应产生的MnS在炉料中的积累达到一定程度，就会产生过量，从而产生上述缺陷。为了减少铁水中的MnS含量，一般用加入一定量的优质新生铁（低S低Mn）来调整，另外提高孕育效果，可使MnS细化，减弱其不良影响。废钢加入量过大时，由于废钢熔点在1530度左右，而生铁和回炉料的熔点只是1230度左右，多用废钢增加了电耗，加大了铁水的过冷倾向，还吸附大量的氮气。
多用废钢，在两个月内试制合成高牌号灰铸铁，废钢用量一度达60%，有一段时间除加入废钢外另加回炉料和少量铁屑，初质量不错，但一段时间后发现铸件批量缩孔，缩松和有白色硬斑，并且持续不断越来越严重。此缺陷成因：初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔，缩松，MnS富集形成白色硬斑。这是由于高牌号灰铁HT300成分要求Mn含量较高（1%左右）。某公司为了节约成本加之废钢自身锰也高（船板中的16锰钢含Mn在1.6%）一般来说合成铸铁工艺并不适用于灰铸铁，而比较适用于球铁。
缩松，缩裂，也就是说铁水中Mn含量超出铸件所适应的范围（对不同铸件其成分量有差别）。由于在熔炼中加入了一定量的增S剂，铁水中Mn含量积累达到一定程度，就会导致铁水含S量超出铸件自身正常凝固结晶的要求，从而产生此类缺陷。对策：停止加入增S剂，调整Mn的含量，保证HT300灰铁的五元素的正常含量，调整后，缺陷全部。