鑄造車間實習報告

實習報告201*0824

實習目的地：資陽機車廠鑄造車間

再一次來到了鑄造車間、實習目的相同，但是這次要比上一次有更多的獲得、因為隊伍分成了兩隊。人數(shù)少了、老師講的也比上一次更深一層了。能夠學到更多的知識，對舊的知識點也得到了進一步的鞏固、首先，進入到木模車間、看到一個個形狀各異的木頭形狀，因為木頭比較經(jīng)濟，切加工起來比較方便、而且比較耐用、所以通常選用木頭來作為模型，通常在木模的表面刷一些材料、一來是為了保證不被蟲蛀，而來是延長其使用壽命，。通常一些較為復雜形狀的零件，由數(shù)控機床加工成所需的零件形狀、。

之后，來到型砂區(qū)，看到已經(jīng)成型的型砂型芯、了解到型砂一般是由砂子，固化劑，樹脂，以及粘接劑混合而成的、利用固定混砂機和移動混砂機進行造芯。將木模和型砂進行裝模利用烘模機進行燒結。然后取出來，將木模去掉，就得到了型砂型芯，然后對型芯進行進一步的加工修補，除去飛邊，等一些圓角的修正，然后再起表面刷一層漆，一來是為了提高澆注對較高溫度鋼液耐熱程度，二來是由于砂粒的表面比較粗糙，刷漆提高表面的光滑，降低其表面粗糙度。

然后，進入了熔煉工序的車間、看到了澆包，漏包，翻包，均是容納、處理、輸送和澆注熔融金屬用的容器。澆包用鋼板制成外殼，內(nèi)襯為耐火材料。耐火材料是由耐火磚；堆砌成內(nèi)襯。電弧爐（electricarcfurnace）利用電極電弧產(chǎn)生的高溫熔煉礦石和金屬的電爐。氣體放電形成電弧時能量很集中，弧區(qū)溫度在3000℃以上。對于熔煉金屬，電弧爐比其他煉鋼爐工藝靈活性大，能有效地除去硫、磷等雜質，爐溫容易控制，設備占地面積小，適于優(yōu)質合金鋼的熔煉。電電弧煉鋼爐的爐體由爐蓋、爐門、出鋼槽和爐身組成，爐底和爐壁用堿性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。。電弧爐煉鋼是通過石墨電極向電弧煉鋼爐內(nèi)輸入電能，以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進行煉鋼。電弧爐以電能為熱源，可調整爐內(nèi)氣氛，對熔煉含有易氧化元素較多的鋼種極為有利。

再介紹了、中頻爐是一種將工頻50HZ交流電轉變?yōu)橹蓄l（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應線圈里流過的中頻交變電流，在感應圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。其中內(nèi)襯的耐火材料是添加特殊粉末，再加入坩堝之后，然后在其周圍加入特殊粉末的耐火材料，使其發(fā)生固化，確保了其保護功能~

之后，看到工人們在開始對一個箱體進行裝模，把之前的型芯，進行連接在一起，每一步都很細致的去做，由于重量比較大，由天車調運，比較麻煩、看到還有已經(jīng)澆注好的箱體在進行冷卻、周圍還發(fā)現(xiàn)好多空洞，是用來排氣，防止鋼液的氣泡無法排出，防止形成氣孔、、、之后來到了、碎砂機出、對那些鑄后的型砂，進行振蕩達到箱體與型芯分開，然后碎裂成較細的砂粒，進行收集重復利用、、被取出的鑄劍，進行除沙，表面處理，以及熱處理、保證其強度達到要求、然后涂漆，防銹，然后進行時效處理！

最后，我們來到了鑄鋼車間、除了利用的砂型不同之外，其他都是相似的鑄造方法、鑄鋼是利用的水玻璃砂進行造芯的、水玻璃是各種聚硅酸鹽水溶液的統(tǒng)稱。鑄造上常用的是鈉（Na2OmSiO2）水玻璃，其次是鉀（K2OmSiO2）水玻璃，然而水玻璃的固化方法有兩種，一種是加熱硬化，第二種是利用二氧化碳使其硬化，本廠使用的是二氧化碳的方法，。再造型車間的門口放著二氧化碳的罐子。提供co2進行車間使用。之后進行澆注，冷卻，脫模，去鑄劍，利用振蕩把箱體和水玻璃進行分離，然后將鑄件取出，進行去除多余的粘砂，利用手工進行去除、然后在進行一次熱處理，然后進行探傷，和校核其各方面條件，、確保各項達標，保證質量~

經(jīng)過第二次的實習、我學到了更多關于鑄造時一些細節(jié)。做到了理論和實際相結合，明白了以前覺得比較抽象的概念、同樣也注意到了鑄造車間是車間中工作環(huán)境最差之一，對工人的身體有很大的傷害。不管怎么說學到知識才是最重要的、

擴展閱讀：鑄造車間實習報告——熔煉篇

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第二篇熔煉

一、GW-3T中頻無芯感應熔煉爐

1、主要技術參數(shù)見表2-1：

表2-1

參數(shù)名稱鋼水容積配置功率進線電壓普通晶閘管KP快速晶閘管KK電容器型號配電容器數(shù)量設計頻率最大功率直流電壓直流電流限流中頻電壓感應圈電壓單位電耗（鑄鐵）熔化率

2、中頻爐操作規(guī)程

單位噸千伏安伏只只RFW臺HZ千瓦伏AA伏伏千瓦時/噸噸/小時數(shù)值341600Y/△400(1200A201*V)×12(1800A201*V)×81.5-1000-1S21臺600150010501430140015503100580（1500℃）2.5噸見附表2-13噸中頻無芯感應熔煉爐安全操作規(guī)程。

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二、工藝流程

修筑坩堝烘烤和坩堝燒結加料升溫融化鐵水保溫取樣光譜分析成分調整升溫并進行保溫出爐孕育或爐外球化澆注鑄件1、坩堝修筑

（1）按照“坩堝模具”圖焊制坩堝模具；要求外形必須圓整；所有外表面焊縫均須打磨平整，內(nèi)部焊縫要剔除焊渣。

圖2-1坩堝模具

（2）感應圈涂層的安裝A．感應圈涂層材料的混合

選擇專用灰漿箱，盡量靠近爐體放置→傾倒感應圈涂層材料，注意不得混入任何包裝袋碎片及其他雜物→先徹底均勻地混合干燥的材料，注意消除顆粒的偏析→緩慢地加入水，并徹底翻轉多次，直至涂料能快速流動。

★注意：涂料的混合過程一般為3～5分鐘，不應超過10分鐘；混制涂料及涂抹全過程不能超過30分鐘。

B．感應圈涂層材料的首次涂掛

檢查感應圈是否與爐體同心→用鏝刀將涂料抹進并密封各圈感應圈匝間的縫隙→填平底層感應圈和爐底、上部頂層感應圈和支撐架之間的空隙→逐漸加厚涂料的涂掛厚度至略大于規(guī)定尺寸→用刮板刮制上大下小的圓臺體側面和底面。

★注意：涂料涂掛厚度：上部距耐火墊圈內(nèi)側10mm，下部距感應圈內(nèi)側35mm。C．感應圈涂層的修補

★注意：清理掉感應圈涂層上的所有絕熱材料、雜質，用適量涂料修補。D．感應圈涂層的固化

正常情況下，大修或新修感應圈涂層的空氣固化時間為24小時；若需加速干燥過程，可在初次固化（需5小時）后，插入約500W的保溫燈加溫；小修的感應圈涂層空氣固化時間

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為6小時。

★注意：不得使用明火或燃燒器加速干燥過程。E．感應圈涂層的固化

若是正常的爐襯修筑：將中頻爐中鐵液流盡→冷卻一段時間后，注水加速冷卻→壓縮空氣向爐中吹氣→冷卻完畢→拆除爐嘴部位凝鐵→用氣墊鉆拆除爐襯→傾斜爐體，倒出爐料→繼續(xù)拆除直至干凈。

圖2-2爐體內(nèi)吹壓縮空氣圖2-3氣墊鉆拆除爐嘴爐襯

（3）鋪設石棉布

截取三塊至少要比未打結爐襯的爐子深度長100mm的石棉布（我公司為2.2m），將三塊石棉布鋪于爐壁，接縫保持10mm壓疊不得露出感應圈涂層，把伸出爐口的石棉布壓在爐體頂部。

圖2-4鋪設石棉布

（4）坩堝的填筑A．填筑坩堝底部

向爐底倒入一定厚度的爐料，每層爐料厚度不超過125mm，用特制爐叉均勻搗實浮料后，使用電動筑爐器，從爐底中心開始以螺旋線形式向外圓周搗結，每層至少搗結四遍；搗實后

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用叉子把表面刮松，重新均勻振動過程中偏析出來的大顆粒防止分層；加入另一層浮材料重復上面的操作；打結好的爐底要比規(guī)定的爐底厚度高出25mm；將爐底刮平至規(guī)定的厚度并使爐底保持水平，最后核對爐底水平度；刮松已經(jīng)打結好的坩堝底部與坩堝壁接觸的材料表面。

B．安置坩堝模具

用塔吊安置坩堝模具，注意保證坩堝壁厚一致并與感應圈同心；使用楔形木楔成120°固定模具。

C．填筑坩堝壁

將打結完成并已刮松的坩堝底部與坩堝壁接觸的材料表面全部叉四遍；添加耐火材料時須仔細檢查每一層，注意不要讓任何包裝袋碎片及其他雜物混入粉料或進入填筑的爐襯內(nèi)；填加耐火材料時，每層浮材料厚度不超過125mm，用叉子和鏟子整平；用振動器沿同一方向小距離逐步緊實，注意每次緊實的間距不可過大，每層至少搗結四遍；在填加和打結每層耐火材料時要隨時注意保證對坩堝模具的定位要求；打結完成后坩堝壁頂面須高出正常熔化液面75～100mm。

★注意：如果爐襯耐火材料進入背襯和坩堝涂層之間，須全部清除干凈。如無法清除干凈，全部爐襯就必須拆除重新填筑。

圖2-5爐叉圖2-6電動筑爐機

（5）修筑爐嘴

采用常溫固化或可加熱固化的可塑料搗筑，然后修成爐嘴的形狀；要使可塑料和感應圈涂層完全接觸，此處不鋪設背襯。2、烘烤和坩堝燒結

坩堝修筑完成后，開始送電用40-60%功率送電，使鑄鐵復合料有一定的強度，送電時間10-30分鐘；然后以500℃/小時的升溫速度將爐料加熱到1000℃；再以580℃/小時升溫速度將爐料加熱到1580℃；在此溫度下保溫1小時，燒結爐襯；降溫至正常熔化狀態(tài)開始生產(chǎn)。具體燒結曲線見圖2-7。

★注意：燒結過程必須嚴格按照燒結曲線進行燒結。若兩次熔煉時間間隔較長時，如果

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爐襯溫度低于1000℃，須采用冷爐襯起熔工藝以保護爐襯，操作步驟同上。

溫度℃/時間

圖2-7燒結曲線

3、熔煉過程中各種爐料的添加順序

先加入熔點較低、元素燒損較小的爐料，熔點較高、元素燒損較大的爐料后加，鐵合金最后加入。一般采用的加料順序為生鐵→廢鋼→回爐料。其他合金加入順序為：

增碳劑應加在爐子的中下部，爐內(nèi)保留一些鐵水或者先加入200Kg生鐵，再加入增碳劑，上面接著加料；增碳劑按照1%的量分批加入。

錳鐵、鉻鐵可在前期加入爐底鐵水內(nèi)，也可在后期加入。增硫劑在后期加入。

硅鐵、鉬鐵后期加入，直接投入溶清的鐵水內(nèi)合金的燒損最小，如果加入量比較大，也可隨著最后一批鐵料加入。

銅、鎳待鐵水熔清后加入。4、通電熔化

（1）送電前，檢查各運動構件的相互連接狀況是否良好，潤滑油是否足夠。當爐體各部位經(jīng)檢查符合要求后，爐體可投入正式運行。

（2）送電前，打開各冷卻水管路閥門，并觀察各回水是否流暢。①控制柜和電容器柜進水壓力：0.1MPa-0.2MPa，進水溫度：≤30℃②熔煉爐進水壓力：0.2MPa-0.3MPa，進水溫度：≤35℃③各個水接頭無滲漏。（3）送電操作步驟：

①打開控制柜門，接通電源，進行盤面操作，中頻爐控制面板見圖2-8。

②將電路電源柜門上的“功率調節(jié)”旋鈕逆時針旋到底，再按“控制合”按鈕，“控制電源”燈亮，使控制系統(tǒng)通電。觀察整流脈沖變壓器指示燈應全亮。

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③按“貯能”按鈕，貯能電機動作，貯能到位。如果電機不動作，請電工檢查。④按“主電源合”按鈕，主開關合閘。此時直流電壓表應反偏。

⑤按“復位”按鈕，則控制板上的紅燈熄滅，“保護X”燈也熄滅。（如“保護X”燈未熄滅，再按一下“貯能”按鈕，接著按“復位”按鈕。）

⑥順時針慢旋“功率調節(jié)”旋鈕，電爐頻率表從靠近零位上升到最高位，反復掃頻，逆變脈沖變壓器指示燈閃爍，直流電壓表應會上下擺動。經(jīng)過數(shù)次擺動后，電爐頻率表應指示工作頻率，并可聽到電爐嘯叫聲，相關儀表停止擺動，并指向適當位置，表明啟動成功。

⑦繼續(xù)順旋“功率調節(jié)”旋鈕，使電爐電壓達到工作位置。經(jīng)常觀察兩只直流電流表，指示值應基本相同。如果指示值相差過大，應請電工檢查。

（4）送電和開爐應有專人負責，送電后嚴禁接觸感應器和電纜，開始送電十分鐘內(nèi)用40-60%功率送電，以防電流波動太大。然后再改用高電壓送電，使爐料自下而上地慢慢加熱和熔化。

（5）熔化過程中加入的造渣材料和鐵合金必須經(jīng)過高溫烘烤，調節(jié)功率時應根據(jù)爐內(nèi)鋼水調整，絕對不能一次將調功旋鈕調到底。

（6）在熔化過程中，應經(jīng)常觀察坩堝的侵蝕情況、冷卻水的水溫和電爐功率表，若有漏爐危險時，應立即停止熔化。

（7）在熔化過程中應經(jīng)常觀察各種儀器的指示表，當發(fā)現(xiàn)表值超過規(guī)定時，應立即停電進行檢查，只有發(fā)現(xiàn)并排除了故障后，方可繼續(xù)熔化；如果在熔化過程中發(fā)現(xiàn)爐體變紅，應立即停止熔煉。

（8）在熔化過程中應經(jīng)常檢查各管路及水冷電纜是否漏水，不要讓爐渣或水接觸水冷電纜。

（9）向爐內(nèi)傾倒鐵水時必須停電。

★注意：在爐料全部熔化后，應立即扒渣，防止結成“渣蓋”。如結成“渣蓋”，應立即停電，將“渣蓋”打碎扒出爐外，或用高溫鐵水燙化，否則容易造成下部的鐵液溫度過高。

圖2-8中頻爐控制面板

5、光譜分析

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鐵水熔清后，升溫至1430℃-1450℃之間取樣做光譜成分分析，取樣之前一定要先停電，待爐內(nèi)渣子返上來之后，打凈爐內(nèi)渣子再取樣。因為爐渣中夾帶有未熔化的增碳劑，如留在爐內(nèi)會繼續(xù)增碳。扒渣干凈后用坩堝舀取鐵水，澆注金屬鑄型中，待冷卻后砸斷試樣送至化驗室進行成分化驗。

★注意：舀取鐵水時，必須將坩堝深入液面以下，反復攪動使鐵液成分均勻。

圖2-7澆注試樣圖2-8試樣

6、調整鐵水成分

增碳和增硅都需要時,要先進行增碳，再進行增硅操作，加入合金及增碳劑后要等材料完全熔化且成分均勻后才能取樣分析成分,這個過程需要5-10分鐘（尤其是增碳劑的熔化較慢）。增碳劑的加入量在8Kg以上，需要倒出一包鐵水，然后往爐內(nèi)加碳，把鐵水倒回爐內(nèi)。

當中頻爐內(nèi)鐵水成份不符合要求時，應對中頻爐內(nèi)鐵水進行調整。中頻爐內(nèi)鐵水成份的調整是通過加入各種鐵合金、生鐵、廢鋼、增碳劑等材料，來實現(xiàn)各成分的調整，最終達到符合要求的原鐵水成份。此時，需保證所加材料充分熔化并均勻后方可取樣進行含量分析，只有當成份符合工藝要求，才可出水進行澆注。

（1）、碳含量調整A.增碳

a.采用增碳劑，加入量按下面公式計算：X=（C終-C原）×爐內(nèi)鐵水量/（A×η）b.采用生鐵，加入量按下面公式計算：X=（C終-C原）×爐內(nèi)鐵水量/（D-C終）公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的生鐵量，單位Kg

C終:指最終要調整到的鐵水含碳量，按百分含量計C原:指還未調整的鐵水含碳量，按百分含量計爐內(nèi)鐵水量:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

A:增碳劑中碳的百分含量，按批料化驗單（一般按95%左右）η:增碳劑中碳的吸收率（一般按80%左右）

D:生鐵中碳的百分含量，據(jù)所加生鐵的批化驗單確定（一般按4.1-4.5%）

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B.降碳

a.采用廢鋼，加入量按下面公式計算：X=（C原-C終）×爐內(nèi)鐵水量/（C終-E）公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的廢鋼量，單位Kg

C終:指最終要調整到的鐵水含碳量，按百分含量計C原:指還未調整的鐵水含碳量，按百分含量計爐內(nèi)鐵水量:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

E:指廢鋼中碳的百分含量，據(jù)所加廢鋼的批化驗單確定（一般按0.25%左右）增碳劑加入量（kg）速查見表2-2。（2）、硅元素調整A.增硅

采用75#硅鐵調整，加入量按下面公式計算：X=（Si終-Si原）×爐內(nèi)鐵水量/（F×η）

公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的75#硅鐵量，單位Kg

Si終:指最終要調整到的鐵水含硅量，按百分含量計Si原:指還未調整的鐵水含硅量，按百分含量計爐內(nèi)鐵水量:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

F:指75#硅鐵中硅的百分含量，據(jù)所加硅鐵的批化驗單確定（一般按約72%）η:指所加硅鐵中硅的吸收率（一般按90%左右計算）B.降硅

采用廢鋼降硅調整，加入量按下面公式計算：X=（Si原-Si終）×爐內(nèi)鐵水量/（Si終-G）b.加入廢鋼后的爐內(nèi)鐵水碳終含量，計算公式如下：C終=（C原×爐內(nèi)鐵水量+X×E）/（爐內(nèi)鐵水量+X）×100%

c.根據(jù)計算加入廢鋼后的碳終含量，再通過加入增碳劑調整碳含量，根據(jù)計算結果，操作上可以同時加入廢鋼和增碳劑進行一次調整公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的廢鋼量，單位Kg

C終:指加入廢鋼后的鐵水含碳量，按百分含量計C原:指還未加入廢鋼的鐵水含碳量，按百分含量計

E:指廢鋼中碳的百分含量，據(jù)所加廢鋼的批化驗單確定（一般按0.25%左右）Si終:指最終要調整到的鐵水含硅量，按百分含量計Si原:指還未調整的鐵水含硅量，按百分含量計爐內(nèi)鐵水量:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

G:指廢鋼中硅的百分含量，據(jù)所加廢鋼的批化驗單確定（一般按0.3%左右）

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75硅鐵加入量（kg）速查見表2-3。（3）、錳元素調整A.增錳

采用65#錳鐵調整：X=（Mn終-Mn原）×爐內(nèi)鐵水量/（F×η）公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的65#錳鐵量，單位Kg

Mn終:指最終要調整到的鐵水含錳量，按百分含量計Mn原:指還未調整的鐵水含錳量，按百分含量計爐內(nèi)鐵水量:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

F:指65#錳鐵中錳的百分含量，據(jù)所加錳鐵的批化驗單確定（一般按約62%左右）η:指所加錳鐵中錳的吸收率（一般按90%左右計算）B.降錳

a.采用廢鋼調整降錳：X=（Mn終-Mn原）×爐內(nèi)鐵水量/（Mn終-G）；b.采用生鐵和廢鋼調整：X=（Mn終-Mn原）×爐內(nèi)鐵水量/（Mn終-D）c.加入適量廢鋼降碳；公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的廢鋼量，單位Kg

D:生鐵中錳的百分含量，據(jù)所加生鐵的批化驗單確定（一般按0.2%左右）Mn終:指最終要調整到的鐵水含Mn量，按百分含量計Mn原:指還未調整的鐵水含Mn量，按百分含量計爐內(nèi)鐵水量:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

G:指廢鋼中Mn的百分含量，據(jù)所加廢鋼的批化驗單確定（一般按0.5%左右）★注：此時爐內(nèi)鐵水碳量調整再通過參照增碳劑計算公式，加入增碳劑來調整。錳鐵加入量（kg）見表2-4。（4）、降磷

方法參見降錳的方法（5）、硫的調整A.降硫

當鐵水含硫量不超過0.06%時，優(yōu)先采用脫硫劑降硫，脫硫劑加入量一般為所處理的鐵水量的2.5-3%；

當鐵水含硫量超過0.06%時，也可采用生鐵與廢鋼降硫，方法參見降錳的方法。B.增硫

可采用加入硫鐵來調整硫量，加入量按下面公式計算：X=（S終-S原）×G/（η×F）公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的硫鐵量。單位Kg

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S終:指最終要調整到的鐵水含S量，按百分含量計S原:指還未調整的鐵水含S量，按百分含量計G:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

η:指所加硫鐵中硫的吸收率（一般按45%左右計算）F:指硫鐵中S的百分含量，據(jù)所加硫鐵的批化驗單確定（6）、其它合金元素的調整

A.合金元素含量的降低，原則上采用該調整元素更低含量的生鐵或廢鋼來調整。生鐵或廢鋼的加入量按下面公式計算：X=（A原-A終）/(A終-B)×G公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的生鐵或廢鋼量，單位Kg

A終:指調整后終鐵水中應調整到要求的A元素終含量，按百分含量計A原:指調整前原鐵水中還未調整的A元素含量，按百分含量計G:指要調整的爐內(nèi)鐵水量，單位Kg

B:指生鐵或廢鋼中A元素的百分含量，按批化驗單確定B.合金元素含量的增加

采用合金錠或板（粒）進行調整，公式計算：X=（A終-A原）×鐵水量/（F×η）公式內(nèi)符號含義：

X:指需加入的合金量，單位Kg

A終:指最終要調整到的鐵水含合金量，按百分含量計A原:指還未調整的鐵水含合金量，按百分含量計鐵水量:指要調整的鐵水量，單位Kg

F:指合金中元素的百分含量，據(jù)所加合金的批化驗單確定η:指所加合金中元素的吸收率C.各元素的吸收率

所加鉻鐵中鉻的吸收率一般按90%左右計算；所加銅的吸收率一般按98%左右計算,所加鉬鐵中鉬的吸收率一般按95%左右計算；所加鎳的吸收率一般按99%左右計算,所加錫的吸收率一般按90%左右計算。

★注意問題：

當鉬鐵在鐵水包內(nèi)微調時，其粒度應不大于3mm。當銅在鐵水包內(nèi)微調時，其塊度應不大于8×40×40mm。當鎳在鐵水包內(nèi)微調時，其塊度應不大于6×30×30mm。

當需要調整錫時，一般根據(jù)工藝卡片的要求，在轉運包內(nèi)進鐵水1/3時，將錫倒入包內(nèi)，繼續(xù)出鐵水，使錫在鐵水中充分熔融均勻。

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表2-2增碳劑加入量（kg）速查表

原鐵水質量kgMn質量分數(shù)增量%（%）（%）0.10.20.30.40.50.60.70.80.950010001500300050000.81.62.55.08.31.73.45.010.016.72.55.07.515.025.03.36.610.020.033.34.28.412.525.041.75.010.015.030.050.05.811.617.535.058.36.713.420.040.066.77.515.022.545.075.0表2-375硅鐵加入量（kg）速查表

原鐵水質量kgC質量分數(shù)增量%（%）（%）0.10.20.30.40.5

50010001500300050000.61.21.83.66.31.22.43.87.812.51.93.85.611.218.82.55.07.515.025.03.16.29.418.831.3表2-4錳鐵加入量（kg）速查表

6、出爐

原鐵水質量kgSi質量分數(shù)增量%（%）（%）0.10.20.30.40.550010001500300050000.71.42.14.27.11.42.84.38.614.32.14.36.412.421.42.95.68.416.828.63.67.510.721.435.7（1）當金屬液的各項指標符合技術要求時，開始出鐵水，出鐵水時只允許傾爐機構有電。（2）若熔煉結束，爐內(nèi)一般不留鐵液，避免爐體上下溫差較大致使坩堝產(chǎn)生裂紋。（3）出鐵時緩慢控制爐體傾斜，時刻注意行車顯示屏，即將達到出鐵重量時迅速停止傾

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動，將爐體復位，出鐵重量應控制在10Kg范圍內(nèi)。

7、孕育或球化處理

(1)孕育：金屬凝固之前，在一定條件下向鐵水中加入少量物質，以促進石墨形核，顯著改善組織和性能的處理方法。我公司采用澆包內(nèi)孕育和隨流孕育兩種方式的結合的方式，能夠有效地減少孕育劑用量。

澆注包內(nèi)孕育

a.孕育劑為硅鋇鈣合金75#硅鐵粒,粒度為1～3mm,使用前加熱烘干。b.孕育劑加入量0.4%～0.5%。

c.孕育劑加入方式：出鐵水前將孕育劑投入包內(nèi)，依靠鐵水的翻滾將其均勻熔化。d.實際生產(chǎn)中有特殊要求的孕育劑加入量以鑄造工藝卡的要求為準.鐵液隨流孕育

a.孕育劑為硅鋇鈣合金75#硅鐵，粒度為0.2～0.7mm，使用前加熱烘干。b.孕育劑加入量0.05%。

c.孕育劑加入方式:開啟澆注機隨流孕育。

d.實際生產(chǎn)中有特殊要求的孕育劑加入量以鑄造工藝卡的要求為準。

在確保澆注溫度前提下，每包鐵水從出爐至澆注完畢應在8min內(nèi)完成，以避免孕育衰退，時間以時鐘或專用計時設備的計量結果為準。

（2）球化處理：加入鐵液中能使石墨在結晶生產(chǎn)時長成球狀的元素稱為球化元素。表2-3是各種球化元素的分類。球化能力強的元素都是很強的脫氧及去硫元素，并且在鐵液中不溶解，與鐵液中的碳能夠結合。雖然具有使石墨球化作用的元素有多種，但在生產(chǎn)條件下，實用的目前是Mg、Ce、Y三種。工業(yè)上常用的球化劑即是以三種元素為基本成分而制定的。我國實用最多的球化劑是稀土鎂合金，國外大都采用鎂合金和純鎂球化劑，近年來逐漸加入稀土元素于球化劑中，但用量是很低的，其中一個主要原因是國內(nèi)鑄造生鐵中雜質元素含量較高，而國外大多是應用高純生鐵。

表2-5球化元素的分類

球化能力強中弱球化元素鎂、鈰、鑭、鈣、釔鋰、鍶、鋇、釷鈉、鉀、鋅、鎘、錫、鋁球化條件一般條件要求原鐵液含硫極低冷卻速度要快，原鐵液含硫極低某些元素存在在鐵液中會使石墨在生長時無法長成球狀，這些元素稱為反球化元素。為了保證石墨的良好球化，應對鐵液中反球化元素的含量加以限制。不同的球化元素對反球化元素的干擾作用具有不同的抵抗力，因此當采用不同的球化元素進行球化處理時，對于原鐵

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液中反球化元素的限量要求也不相同。在用鎂作球化劑時，反球化元素的單項限量值見表3-4。

表2-4反球化元素的界限量

元素界限量AL0.05Ti0.07Pb0.002Zi0.03As0.05Sb0.01Bi0.002Sn0.05Te0.003Se0.03三、喂絲機及球化處理

喂絲球化技術是一種利用自動化喂絲裝置，將鎂合金包芯線以一定地速度和長度，連續(xù)、均勻地插入到隔斷空氣有效流動的加蓋的鐵液處理包底部適當位置啟爆，在適宜的鐵液溫度及高度壓力下進行穩(wěn)定、受控的球化處理工藝方法。其經(jīng)濟性與球化品質的可靠性及可控性已為愈來愈多的企業(yè)所重視。與沖入法比較具有以下特點：

（1）處理包結構簡化，無堤壩或反應室，且無須覆蓋劑。

（2）球化劑、接種劑耗用量少，處理后鐵液純度高、渣量少、降溫小。、

（3）喂絲裝置為自動化控制，可精確定量控制Mg殘，球化質量穩(wěn)定可靠，球墨數(shù)量多且細小，球鐵力學性能明顯改善。

（4）直接材料成本減少5%以上，綜合成本降低約10%。（5）鎂光及煙塵污染大為減輕，且易集中處理。

現(xiàn)在我公司球化工藝采用喂絲球化法，與倒包球化二者球化、孕育成本對比可節(jié)省成本21.4元/噸。詳細見表2-7。

表2-7喂絲球化與倒包球化成本對比

球化劑喂絲線孕育劑覆蓋劑總計倒包次數(shù)出爐溫度加入量---1.1%0.5%------21530喂絲球化成本---16548.9---213.9加入量1.2%---0.75%0.6%---31560倒包球化成本132---73.330235.3材料價格：喂絲線14800元/噸，球化劑11000元/噸，孕育劑9775元/噸，覆蓋劑5000元/噸。

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1、喂絲設備的組成

喂絲設備由主機、控制柜、放線架等部分組成，其中主機部分由主傳動、壓下裝置、旋轉裝置、氣路系統(tǒng)、導線管、升降等五部分組成。

2、喂絲操作

（1）我公司使用WX-4D型鑄造喂線機，其控制柜控制面板如下圖所示：

電源啟動指示燈導管落下指示燈送電指示燈工作燈實際喂絲長度顯示設定喂絲長度顯示喂絲速度顯示屏喂絲速度調節(jié)旋鈕電源啟動按鈕壓絲按鈕電源停止按鈕

包蓋落按鈕退絲按鈕包蓋升按鈕喂絲按鈕備用按鈕（2）操作步驟如圖2-9所示3、注意事項

（1）球化處理時，將待處理的鐵水一次性出到鐵水包內(nèi)，鐵水液面距球化包上沿保持30～40cm距離。

（2）鐵水出爐溫度根據(jù)鑄件澆鑄溫度的要求來確定，加上鐵水處理轉運過程中的降溫，一般在1480℃～1560℃之間。

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（3）鐵水的孕育，將一次孕育加入包內(nèi)，其余在澆鑄時孕育0.2%。

（4）喂絲參數(shù)的確定，取決于原鐵水含硫量、鐵水處理溫度、待處理鐵水量、鑄件結構等因素，根據(jù)實際結果如金相、殘余稀土鎂來調整喂絲長度、喂絲速度。

（5）鐵水處理量在5%范圍內(nèi)波動時，無須頻繁重新設定喂絲參數(shù)，每次喂絲前必須對設定的喂絲參數(shù)進行確認復位，再按運行按鈕，自動運行喂絲。

（6）裝包芯線時，按動喂絲按鈕后，再點動壓絲按鈕；卸包芯線時，點動退絲按鈕。（7）喂絲過程中偶爾會出現(xiàn)喂線阻力較大，中斷運行，應及時理順包芯線，或適當調節(jié)被動輪壓力調節(jié)手輪，喂絲機將按原先設定的參數(shù)，繼續(xù)喂送未喂完的芯線。

（8）每次喂絲結束，應及時清理球化處理包包蓋及包蓋導向孔，生產(chǎn)結束后，關閉電源，蓋好控制柜保護罩。

（9）包芯線起用后又因其它原因暫時不用的，需采取防塵措施，包芯線卷支架墊高10-20cm，防止受潮銹蝕。

（10）喂絲設備應期維護保養(yǎng)，檢查各部螺栓是否有松動，傳動輪部件加油潤滑，減速機嚴禁在無油或少油狀態(tài)下運行。

退絲按鈕點動繼續(xù)運行圖2-9球化劑操作過程

-15-

喂絲速度調節(jié)旋鈕喂線速度可根據(jù)需要隨時調節(jié)

需要設定喂線長度時設定喂絲長度喂絲按鈕不需改變喂線長度壓絲按鈕電源停止按鈕自動停止顯示喂線長度遞減值

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2-8喂絲球化處理參考數(shù)據(jù)表

球化鐵水量（kg）500500500500含硫量（%）0．0350．0300．025≤0.02處理溫度（℃）15001460150014601500146015001460喂絲速度（m/min）201*201*201*201*喂絲比例（%）1.11.11.01.00.90.90.80.8

★注意：

（1）實際操作過程中，喂絲速度及喂絲比例應由喂絲實際情況及相關分析結果作具體調整。

（2）喂絲設定長度(m)=〔待處理鐵水量（kg）*喂絲比例（%）〕/0.36(kg/m)。（3）包芯線主要成分：

Mg：（24-26）%，Si：（40-45）%，Ca：（2-3）%，RE：（2-3）%（4）包芯線每米重量為：0.36kg，當包芯線參數(shù)發(fā)生變化時，應根據(jù)生產(chǎn)實際情況進行調整。

四、鑄鐵元素對鑄件影響

普通鑄鐵中主要有碳、硅、錳、磷、硫五元素，其中，碳、硅是最基本的成分；錳含量一般較低，影響不大；磷、硫常被看作是雜質，因此常加以限制。但在減磨鑄鐵中，經(jīng)常加入一定量的磷。

1、碳的作用和影響：

由于球墨鑄鐵對基體的消弱作用很小，故球墨鑄鐵中石墨數(shù)量多少，對力學性能的影響不顯著。碳是球墨鑄鐵的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球狀后石墨對機械性能的影響已減小到最低程度，球墨鑄鐵的含碳量一般較高，在3.5～3.9%之間，碳當量在4.1～4.7%之間。鑄件壁薄、球化元素殘留量大或孕育不充分時取上限；反之，取下限。將碳當量選擇在共晶點附近不僅可以改善鐵液的流動性，對于球墨鑄鐵而言，碳當量的提高還會由于提高了鑄鐵凝固時的石墨化膨脹提高鐵液的自補縮能力。但是，碳含量過高，會引起石墨漂浮。

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2、硅的作用和影響

用鎂和鈰處理的鐵液有較大的結晶過冷河形成白口的傾向看，硅能減小這種傾向。在球墨鑄鐵中，硅是第二個有重要影響的元素，它不僅可以有效地減小白口傾向，增加鐵素體量，而且具有細化共晶團，提高石墨球圓整度的作用。但是，硅提高鑄鐵的韌脆性轉變溫度，降低沖擊韌性，因此硅含量不宜過高，尤其是當鑄鐵中錳和磷含量較高時，更需要嚴格控制硅的含量。在選擇碳硅含量時，應按照高碳低硅的原則，一般認為Si>2.8%時，會使球墨鑄鐵的韌性降低，故當要求高韌性時，應以此值為限，如鑄件在寒冷地區(qū)使用，則含硅量應適當降低。對鐵素體球墨鑄鐵，一般控制碳硅含量為C3.6%~4.0%，Si2.4%~2.8%。

3、硫的作用和影響

球墨鑄鐵中的硫與球化元素有很強的化合能力，生成硫化物或硫氧化物，不僅消耗球化劑，造成球化不穩(wěn)定，而且還使夾雜物數(shù)量增多，導致鑄件產(chǎn)生缺陷，此外，還會使球化衰退速度加快，故在球化處理前應對原鐵液中硫的含量低于0.02%，我們目前由于焦炭含硫量較高等熔煉條件的原因，原鐵液含硫量往往達不到這一標準，因此應進一步改善熔煉條件，有條件時可進行爐前脫硫，力求降低含硫量。

4、磷的作用和影響

磷是一種有害元素。它在鑄鐵中溶解度極低，當其含量小于0.05%時，固溶于基體中，對力學性能幾乎沒有影響。當含量大于0.05%時，磷極易偏析于共晶團邊界，形成二元、三元或復合磷共晶，降低鑄鐵的韌性。磷提高鑄鐵的韌脆性轉變溫度，當含磷量增加時，韌脆性轉變溫度就會提高。

5、錳的作用和影響

球墨鑄鐵中錳的作用就主要表現(xiàn)在增加珠光體的穩(wěn)定性，幫助形成炭化錳、炭化鐵。這些碳化物偏析于晶界，對球墨鑄鐵的韌性影響很大。錳也會提高鐵素體球墨鑄鐵的韌脆性轉變溫度，錳含量每增加0.1%，脆性轉變溫度提高10～12℃。因此，球墨鑄鐵中錳含量一般是愈低愈好，即使珠光體球墨鑄鐵，錳含量也不宜超過0.4～0.6%。一般都是遵循這一規(guī)律的。合金元素的成分和含量的多少對球墨鑄鐵的性能有著極其重要的影響，在使用鑄鐵時，就應該對其合金元素的含量進行精準的化驗分析。對于鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵，通�？刂圃贛n0.3%~0.4%，其中熱處理狀態(tài)鐵素體球墨鑄鐵，可控制Mn

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0.25%左右。在生產(chǎn)貝氏體球墨鑄鐵或奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵時，往往亦加入一些鉬，使鑄鐵的奧氏體等溫分解曲線右移，提高淬透性。為了將奧氏體的等溫分解溫度降低至200~400oc范圍，須使鑄鐵的結晶過程中，鉬在共晶團內(nèi)有較大的正偏析傾向，當含鉬量達到0.8%~1.0%時，容易促使在共晶團邊界形成富鉬的四元磷共晶或鉬的碳化物等脆性相。此外，鉬的價格貴，應注意控制使用。

（2）銅銅具有穩(wěn)定珠光體的作用。國內(nèi)外有的工廠用含銅為0.4%~0.8%的球墨鑄鐵制造汽車發(fā)動機的曲軸，有時常和0.25%左右的鉬配合使用。貝氏體球墨鑄鐵中，常將銅和鉬按下列配合（Mo0.2%~0.4%，Cu0.6%~0.8%）使用，這種成分的球墨鑄鐵經(jīng)過等溫淬火處理，能穩(wěn)定地獲得高的貝氏體百分率的組織。

（3）鎳在國外鎳常作為強化元素使用，其作用和銅相似。在國內(nèi)由于其價格較貴看，因而用的較少，鎳還可用于生產(chǎn)奧氏體球墨鑄鐵，并與鉬相配合，在奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵中應用，如Ni1.3%~1.8%，Mo0.3%~0.4%的球墨鑄鐵，與等溫淬火相配合，可穩(wěn)定地得到所要求的奧氏體-貝氏體基體組織。與鉬相比，鎳作為合金元素的優(yōu)點，是其在共晶團內(nèi)部分布比較均勻，不會因偏析而使共晶團邊界脆化。鉬和鎳都是較貴重的金屬，在奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵中要有條件地選用，一般用在厚壁而重要的零件上。

（4）鉻鉻用于珠光體球墨鑄鐵，在鑄鐵中加入量為0.2%~0.3%時，即可起到顯著的穩(wěn)定珠光體及強化力學性能的作用，一般用在厚壁而重要的零件上。

（5）銻銻是強烈穩(wěn)定珠光體元素，當其含量在0.006%~0.008%時，就能在提高球墨鑄鐵基體中珠光體百分率方面起到有效的作用。在生產(chǎn)鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵時，用微量銻代替銅，在經(jīng)濟上更為合理。但銻有干擾石墨球化的作用，當Sb>0.01%時，即會明顯使石墨形態(tài)惡化，故對球墨鑄鐵的含銻量應嚴格控制在0.006%~0.008%下，使用時還應注意積累問題。

7、微量元素

球墨鑄鐵中常存在一些非特意加入的微量元素，如Ti、As、Pb、Al、Cn、Sn、Sb等。在大多數(shù)情況下，這些元素對鑄鐵的性能起不良影響：或是干擾石墨球化，或是促使在共晶團邊界上析出脆性相，或是在鐵素體球墨鑄鐵中阻礙基體的鐵素體過程，加入RE0.01%~0.02%能中和這些元素的有害作用。

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