灰鑄鐵自問世以來, 因綜合性能優(yōu)于其它材料而被廣泛應(yīng)用于機械行業(yè), 尤其是合金化HT250多數(shù)用于發(fā)動機缸體、缸蓋, 以及機床等有特殊要求的地方。但如何熔煉出_的鐵液, 是多年來一直困擾鑄造工作者的一個難題。本廠生產(chǎn)的LJ465Q曲軸箱,是微型汽車發(fā)動機的主要部件, 材質(zhì)為HT250, 對理化性能有特殊的要求, 由于原材料及熔煉方面的因素, 鐵液質(zhì)量曾時好時壞, 嚴重影響了生產(chǎn)。經(jīng)過多年攻關(guān)，各種問題1、化學(xué)成分和爐料配比的確定

1.1化學(xué)成分的確定

灰鑄鐵的化學(xué)成分必需按鑄件的壁厚和技術(shù)要求合理選擇。

一、碳當(dāng)量的選擇。傳統(tǒng)方法認為, 提高灰鑄鐵強度要降低碳當(dāng)量, 或者提高錳量來提高灰鑄鐵中珠光體比例, 以此來提高強度。但是, 以降低碳當(dāng)量來提高灰鑄鐵強度的方法會帶來許多不利因素, 如工藝性能變差、白口傾向增大難以加工等, 因此未被廣泛采用。當(dāng)前, 普遍采用的方法是在達到較高強度的前提下, 使用盡可能高的碳當(dāng)量。碳當(dāng)量的提高可以大大_灰鑄鐵的鑄造性能, 使縮孔、縮松減少, 降低鑄造廢品率。本廠生產(chǎn)的LJ465Q曲軸箱是典型的薄壁件, 壁厚薄處為315~4mm，碳當(dāng)量控制在410%～411%。同時針對碳在化學(xué)成分中的核心作用, 參考此前生產(chǎn)的276Q、376Q 曲軸箱, 選擇碳量在313 %～314 % , 硅量在210 %～211 % , 爐前采用快速光譜分析儀對成分進行控制。至今已生產(chǎn)鑄件13萬件, 鑄件抗拉強度都能達到250MPa以上, 硬度也可達到190～240HBS , 滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。

二、合金元素的控制。合金元素在灰鑄鐵中的作用主要是提高鑄件的強度,

主要表現(xiàn)為:

①細化石墨和共晶團;

②增加基體中珠光體的含量, 并使珠光體的片間距細化;

③提高滲碳體的熱穩(wěn)定性;

④形成碳化物或含有合金元素的磷共晶等硬化相。

但合金元素的加入一方面要考慮其對性能的影響, 另一方面還要考慮經(jīng)濟性。一些貴重金屬(如鎳) 雖然對鑄件力學(xué)性能的提高有較大的幫助, 但價格較貴, 增加了鑄造成本, 故不予采用。本廠加入的合金是銅、錳鐵、鉻鐵, 加入量分別為0170 % ～ 0175 %、0175 % ～0180 %、0125 %～0130%。

爐料配比的確定

為確保獲得較高的力學(xué)性能, 爐料中采用大量廢鋼, 并相應(yīng)減少生鐵使用量, 以生產(chǎn)出合格鑄鐵。這在現(xiàn)實生產(chǎn)中具有兩方面的意義。

①有效地提高了鑄件的性能;

②因減少了生鐵使用量, 使鑄造成本得到很好地控制。

由于本廠采用的熔煉設(shè)備為工頻電爐,大量廢鋼的加入, 必然要求通過適當(dāng)?shù)姆绞綄㈣F液碳量提高到合理的范圍內(nèi)。因此, 通過在爐內(nèi)加入快速增碳劑來調(diào)整鐵液的含碳量。同時也要注意, 增碳劑的過多加入會降低鐵液的質(zhì)量, 為此本廠曾經(jīng)付出了慘痛的代價。而爐料配比又直接決定了所加增碳劑的數(shù)量, 故本廠生產(chǎn)的LJ 465Q 曲軸箱使用的爐料配比為生鐵∶廢鋼∶回爐料= 2∶5∶3 。同時, 在熔煉過程中加入快速增碳劑以提高鐵液中的碳含量。