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          提高機床鑄件性能的幾種措施之一:過(guò)熱處理鐵液

          發(fā)表時(shí)間:2015年09月29日【

          為提高機床鑄件的性能,常采取下列幾種措施:選擇合理的化學(xué)成分;改變爐料組成,過(guò)熱處理鐵液;孕育處理;微量或低合金化。采取何種措施取決于所要求的性能及生產(chǎn)條件,往往同時(shí)采取兩種以上措施。

             3、鐵液過(guò)熱處理

            溫度、化學(xué)成分、純凈度是鐵液的三項主要冶金指標,而鐵液溫度的高低又直接影響到成分和純凈度。鐵液溫度的提高有利于提高流動(dòng)性、獲得健全鑄件,降低廢品率,而且在一定范圍內有利于力學(xué)性能的改善。

            在一定范圍內提高鐵液溫度能使石墨細化、基體組織細密、抗拉強度提高,硬度下降,成熟度、相對硬度和品質(zhì)系數得到改善,彈性模量有少許提高,泊松比先下降、隨后又提高推薦關(guān)注密鑄件。

            過(guò)度過(guò)熱不僅浪費能量,對力學(xué)性能也無(wú)好處,甚至有害。此臨界溫度和爐料組成、熔煉設備、化學(xué)成分等因素有關(guān),不同研究者得出不同結論,但過(guò)熱至1500℃以前的效果和結論是一致的。工業(yè)發(fā)達國家的熔煉出鐵溫度則保持1520~1550℃,鐵液保溫爐的溫度為1480~1500℃。

            隨著(zhù)過(guò)熱溫度的提高,鐵液中含氮量、含氫量略有上升,但1450℃以后的氧含量大幅度下降,鐵液的純凈度有了提高。較高的氮除了易引起針孔缺陷外,對鑄鐵的抗拉強度和硬度有提高作用薦關(guān)注消失模鑄件。

            按Si+O2=SiO2的反應計算,鑄鐵中的平衡溶氧量隨溫度的提高而提高。但鑄鐵中碳的存在,在一定的平衡溫度之后,發(fā)生了:SiO2+2C→Si+2CO↑的反應,使鑄鐵中溶氧量開(kāi)始下降。此平衡溫度TG可按鐵液中碳、硅含量計算:lg[Si%/(C%)2]=27486/TG+15.47

            對于含碳量3.2%,硅1.6%的鑄鐵,其TG1415℃。

            鐵液溫度低于TG,則氧留于鐵液中,和硅等元素的化合物可作為部分結晶核心。溫度高于TG,則鐵液中的氧以CO形式逸出,減少了鐵液的氧化。平衡溫度TG只是個(gè)理論值,實(shí)際反應溫度要高于此值。由于CO的放出,鐵液開(kāi)始沸騰,故實(shí)際反應溫度稱(chēng)為沸騰溫度TH,它可以從下式計算:

            TH(℃)=0.7866xTG(℃)+362

            對于C3.2%,Si1.6%的鐵液,其TH=1475℃。這也是工業(yè)發(fā)達國家把鐵液出爐溫度提高至1480℃以上的另一重要原因。

           

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