可鍛鑄鐵平板石墨化節(jié)能改革

低溫石墨化是近期呈現(xiàn)的一種新工藝,因?yàn)槠渌璞販囟鹊陀趥鹘y(tǒng)觀點(diǎn)的下限,滲碳體轉(zhuǎn)變不經(jīng)奧氏體擴(kuò)散完成,故不可能用傳統(tǒng)的石墨化機(jī)理來說明其過程.其機(jī)理還有待研究.
    可鍛鑄鐵的熱處理是可鍛鑄鐵出產(chǎn)中一個(gè)很主要的環(huán)節(jié).可鍛鑄鐵平板的鑄態(tài)是硬而脆的白口組織,必須經(jīng)由處理使之轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谘有缘母邚?qiáng)度鑄鐵.這個(gè)熱處理過程實(shí)際上是使顯微組織中的滲碳體分解成為適合狀態(tài)及散布的石墨.從熱力學(xué)觀點(diǎn)來看,這種石墨化工藝既可以是從奧氏體狀況下進(jìn)行,也可以是將珠光體分解成為石墨加鐵素體,前者在較高的溫度下進(jìn)行,后者則在奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以下進(jìn)行.
    采取較高的退火溫度跟較長的保溫時(shí)光來進(jìn)行石墨化,不僅會(huì)大大增添能耗進(jìn)步本錢、而且會(huì)造成鑄件氧化重大、裝備壽命縮短等問題.長期以來,人們致力于研討縮短退火周期或下降退火溫度,機(jī)床鑄件,就是以節(jié)能為重要目標(biāo).
    然而,假如要在奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以下進(jìn)行石墨化,因?yàn)橹楣怏w的分解進(jìn)程必需經(jīng)固溶體的擴(kuò)散才干實(shí)現(xiàn),而碳在Fe中的固溶度很低,故以往的論著個(gè)別以為,當(dāng)溫度低于奧氏體改變溫度時(shí),能源學(xué)前提將限度石墨化過程,滲碳體分解過于遲緩,所以簡直能夠認(rèn)為這一分解反映實(shí)際上不能進(jìn)行.
    近年來的研究證實(shí),上述傳統(tǒng)觀點(diǎn)是不適當(dāng)?shù)?/font>.實(shí)驗(yàn)證明,經(jīng)孕育處置后的感應(yīng)爐鐵水試樣,其固相石墨化速度大大提高,而孕育處理以稀士合金后果最好.稀土鎂硅鐵合金和稀土硅鐵合金處理后的試樣,在550℃就開始析出石墨.作為比擬,用氯化鈉處理的試樣則在700℃左右才開端有石墨析出.經(jīng)稀土鎂硅鐵合金和稀土硅鐵合金孕育處理后的電爐鐵水澆注試樣,在達(dá)到820℃保溫溫度時(shí),試樣的石墨履蓋率已到達(dá)90%以上,比擬之下,沖天爐鐵水澆注的試樣石墨籠罩率只有60%.
    研究表明,Si-Fe,Bi,Al復(fù)合孕育的結(jié)果導(dǎo)致可鍛鑄鐵平板白口組織構(gòu)造發(fā)生明顯變化,其中珠光體組織中的滲碳體片的厚度變薄,且形態(tài)雜亂,涌現(xiàn)彎折或重疊成長的景象,少數(shù)區(qū)域滲碳體片層消散;組織中位錯(cuò)密度顯明增長.同時(shí),Si元素在鑄鐵組織內(nèi)構(gòu)成較大幅度的成分起伏.上述各種變化是增進(jìn)在奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以下實(shí)現(xiàn)固態(tài)石墨化的重要因素.具備這些組織變化特色的白口鑄鐵在低于奧氏體轉(zhuǎn)變溫度的條件下(720℃)保溫,可在26小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)全體石墨化..相比之下,采用目前產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)廣泛應(yīng)用的Al一Bi孕育辦法的試樣,將保溫時(shí)間延伸到40個(gè)小時(shí)后,只管其組織已發(fā)生顯著變更,但共晶滲碳體仍基礎(chǔ)不產(chǎn)生分解.