高碳當量、高合金化工藝的爐前化驗指導
高碳當量、高合金化工藝指維持灰鑄鐵的C,Si含量在較高水平條件下,通過加入較多的合金元素如銅、鉻、鉬錫等,從而提高鑄鐵強度的辦法。提高C,Si含量,必須造成鑄件的機械性能降低,達不到鑄件機械性能的要求,必須采用合金來提高強度的措施。采用這一工藝來提高鑄件強度的優點是:
(1)對鑄造技術要求相對降低,而且合金化工藝也比較成熟。
(2)采用合金化工藝提高灰鑄鐵強度作用明顯,特別是鉬元素等元素。
其缺點是:
(1)由于要加入較多的合金元素,這些合金材料價格很高,因此鑄件成本較高。
(2)合金元素的加入量受到是否增加滲漏、影響機械加工性能、成本增加等的影響和制約。
3微合金化工業
微合金化工業是指一汽所研究的技術。其特點就是將所需要加入的不同合金,如:鉻鐵、錳鐵、稀土、鉬鐵等,制成合金復合孕育劑,采用爐外沖入的方式加入鐵水中,代替原爐前需分別加入的各種合金和爐前孕育劑。
一汽鑄造為滿足歐Ⅲ發動機的材質要求,近年來開展了“高強度大馬力柴油機發動機缸體材質的研究“項目該項目也是吉林省應用基礎研究重點項目。該項目要求達到的目標是解決大馬力發動機缸體的強度問題,實現這一關鍵零件的國產化生產,在滿足一汽需求的基礎上,向國內外供貨。通過前期的工作,課題組已實現了項目的預期目標。其中取得的zui大成果就是在滿足大馬力發動機缸體本體抗拉強度達到性能指標的同時,取消了過去為提高強度必須加入的鉬鐵合金,這將使鑄件的生產成本大為降低,產生重大的經濟效益。目前鉬鐵的價格在急劇增漲,而傳統生產高強度大馬力發動機缸體鑄件每噸一般加入4公斤以上的鉬鐵,成本較高。而本項目的完成將使成本每噸降低千元左右。同時申請了國家發明一項:一種新型微合金化高強度灰鑄鐵。項目組采用的微合金化處理方法,能使¢30mm抗拉試棒的抗拉強度水平。如果能使用灰鑄鐵替代蠕墨鑄鐵,那將是材料工程技術上的一項重要突破。
采用這一工藝來提高鑄件強度的優點是:
(1)可以降低合金元素加入量,降低鑄件成本;
(2)采用孕育劑的方法添加合金元素,可以有效發揮合金元素提高強度的效能。
其缺點是:
(1)該工藝還沒得到普遍的認識,而且也沒有市場化;
(2)該工藝的本質還是一種靠加入合金元素來提高強度的辦法,只是孕育劑的方法添加合金元素,有效地發揮了合金元素提高強度的效能。
南京固琦分析儀器制造有限公司技術部