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減少增碳的措施

　　消失模鑄鋼件表面增碳的影響因素包括鋼液的成份、鑄件壁厚、鑄件的冷卻速度、涂料層的厚度及透氣性、負(fù)壓度、模樣材料、模樣密度、澆冒口工藝、排氣方法、澆注位置、澆注溫度、澆注速度等。

　　1.原始鋼液與模樣碳濃度的平衡

　　鑄鋼件表面碳濃度的分布，主要取決于模樣分解產(chǎn)物中碳與鋼液中碳的濃度梯度，隨著鋼液中原始碳量的提高，二者的濃度差縮小，可地鑄鋼件表面增碳。鋼液中合金元素對(duì)鑄鋼件表面增碳有很大的影響，如Cr可增加鑄鋼表面的增碳，但可以減少碳層的。

　　2.選用低密度或低含碳模樣材料

　　模樣材料的變化可顯著降低模樣分解產(chǎn)物中碳的濃度，從而減少鑄件表面的增碳。模樣的密度越低，不僅發(fā)氣量減小，而且生成的固相碳也相應(yīng)減少，所以可使模樣分解產(chǎn)物中碳的濃度降低。低密度的模樣易于氣化，殘存液相少，所以對(duì)鋼液的冷卻作用小，有利于降低鑄鋼局部增碳。對(duì)于一般的鑄鋼件的生產(chǎn)，模樣密度適于控制在0.016~0.025g/cm2。生產(chǎn)實(shí)踐表明，共聚模樣材料即可克服EPS模樣材料熱分解產(chǎn)物中殘?zhí)驾^多，也可克服PMMA模樣發(fā)氣量大，澆鑄時(shí)宜產(chǎn)生反噴、嗆火、氣孔等缺陷，可作為鑄鋼件的首先模樣材料。

　　在模樣材料中增加脫碳劑，如硼酸、硼砂等，防止其燃燒；也可加入苛性堿、磷酸氫氨鹽類，提高模樣發(fā)火溫度，推遲延緩燃燒，縮短金屬液與模樣熱解產(chǎn)物的作用時(shí)間。

　　在模樣中加入阻燃劑，阻止高溫時(shí)裂解燃燒，使其不產(chǎn)生或少產(chǎn)生含含碳固相物。如可加入氯化石蠟、三磷酸鹽、、三氧化二銻等，同時(shí)還可加入二苯酰過氧化物、二月桂酰氧化物等，加速含阻燃劑的模樣轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w。

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視頻作者：安徽偉工機(jī)械科技有限公司

　1．在熔化后期增加一個(gè)高溫保持時(shí)間，盡可能使各種爐料熔化的鐵液晶粒均勻，尤其是細(xì)化石墨；

　　2．適量增加外來異質(zhì)（如硫化物），孕育效果，A型石墨的形成；

　　3．控制高牌號(hào)灰鑄鐵的硫、錳含量及其比例，控制回爐料比例，達(dá)到合適成分。

　　這些措施，對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鑄件產(chǎn)品是有差別的，需在實(shí)踐中掌握。

　　某公司某日，用電爐熔煉6爐灰鐵HT300鐵液，澆注液壓閥G03、G02等產(chǎn)品，經(jīng)解剖內(nèi)部組織發(fā)現(xiàn)大面積顯微縮孔、縮松、縮裂，共830只全部報(bào)廢。檢測(cè)布氏硬度HBS241，化學(xué)成分C 3.27%，Si 1.78%，Mn 0.83%，S 0.087%，P 0.04%。珠光體，E形石墨達(dá)80%（A型20%），石墨長(zhǎng)度5級(jí)。據(jù)有關(guān)人員研究分析，應(yīng)是鐵液材質(zhì)出了問題。

　　化學(xué)成分分析的結(jié)果，對(duì)一般的薄壁HT300鑄件來說似乎是正常的，然而對(duì)于液壓閥鑄件（壁較厚）卻出了問題。此缺陷成因：初步判斷是鐵液中MnS的含量過高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松、縮裂，也就是說鐵液中的S、Mn含量超出鑄件所適應(yīng)的范圍（對(duì)不同鑄件其成分量有差別）。

　　由于在熔煉中加入了量的增S劑，鐵液中的S、Mn含量積累達(dá)到程度，就會(huì)導(dǎo)致鐵液含S量超出鑄件自身正常凝固結(jié)晶的要求，從而產(chǎn)生此類缺陷。對(duì)策：停止加入增S劑，調(diào)整Mn的含量，HT300灰鐵的五元素的正常含量，調(diào)整后，缺陷全部。

這時(shí)鐵液在凝固過程中就在析出CO或CO2的同時(shí)產(chǎn)生部分棕色的MnS粉沫，形成鐵渣反應(yīng)氣縮孔。只要具備的條件，這種氣縮孔，不僅在電爐鐵液也在沖天爐鐵液中發(fā)生。其實(shí)我們?cè)陔姞t熔化過程中，已經(jīng)增加了一部分硫，這些硫來自于：

　　1、由回爐的澆注系統(tǒng)帶來，澆注系統(tǒng)中的硫磷含量遠(yuǎn)高于鑄件中的含量；

　　2、生鐵中的硫，一般生鐵中的硫含量是不高的，而我們購(gòu)買的普通生鐵上面都攜帶不同程度的爐渣（拉圾），我們是不會(huì)化驗(yàn)的，但這些拉圾卻含有較高的硫磷，會(huì)帶入爐內(nèi)；

　　3、廢鋼和生鐵等爐料的鐵銹，氧化鐵含量較高，進(jìn)入鐵液中會(huì)增加硫的吸收率。在這樣的情況下，如果我們?cè)傺a(bǔ)加硫化鐵來增S，就過分了。實(shí)際生產(chǎn)高牌號(hào)灰鑄鐵件時(shí)，鐵液中的單質(zhì)S控制在0.03%～0.05%之間為妥。

關(guān)于高牌號(hào)灰鐵（以HT300為例）的孕育工藝，傳統(tǒng)的孕育量是處理鐵液量的0.3%～0.4%（以沖天爐生產(chǎn)為主），近年來隨著電爐的普及，孕育量逐漸增加，新資料推薦0.5%～0.6%，本人通過長(zhǎng)期實(shí)踐，選擇孕育量在0.8%左右，取得強(qiáng)度硬度和切削加工性能的提高，鑄件加工后的內(nèi)部缺陷大幅度減少。