RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践VIP专享VIP免费

第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共10页RQTSi5中硅耐热球墨铸铁生产实践在工业生产中有些铸件常在高温下工作,如各种炉子的配件、石油化工、冶金设备等等附件，由于它们受到高温的作用，容易发生破坏，为提高其寿命，要求铸铁在高温下具有抵抗破坏的性能。长期以来较为重要的耐热零件是采用高合金钢制造，生产难度大，且成本也高，而用廉价的普通灰铸铁代替合金钢虽成本低，但耐热效果又不如合金钢好，于是就出现了具有抗氧化、抗生长性能的耐热铸铁。我国国家标准GB9437-88〈〈耐热铸铁件〉〉中有铬系、硅系和铝系三种类型的耐热铸铁和耐热球球铁，它们都具有不同的耐热效果和不同的用途。国内虽有少量生产但生产的厂家不多，因此这类耐热铸铁常常用普通灰铸铁代替，效果差，寿命低，不能满足需求，因而耐热铸铁有一定的市场。我厂是专业铸造厂，只生产普通灰铸铁，有一些客户需要耐热铸铁，我厂又不能满足，只能到别处去做或改为普通灰铸铁代替，这和专业铸造厂的称呼不相称。为适应改革开放新的形势，扩大我厂产品的品种，提高经济效益，工厂提出开发中硅耐热球铁的任务，经研究决定在本厂退火炉门、炉框以及熔铝坩埚等铸件上进行中硅耐热球铁试生产，现小结如下：一、铸铁的高温破坏铸铁在高温时比较容易破坏的原因是氧化与生长两者之故。1、铸铁的氧化在高温下铸铁氧化开始是在铸铁表面很快产生一层氧化膜，这层膜第2页共10页第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共10页在570℃以上从外向内形成Fe2O3以及Fe3O4及FeO三层，这三层厚度之比约为1：10：100，可以看出氧化层中主要是大量的FeO,若和Fe2O3及Fe3O4比较起来FeO的结晶不完整，比重小，故很容易为铁原子或氧原子所穿透，因而氧化加剧了。如果在铸铁中加入一些铝、硅和铬等元素，能在铸铁表面产生一层致密的具有优良保护性的Ai2O3、SiO2和Cr2O3氧化膜，这层膜起到了保护作用使氧不易透过，减轻了进一步的氧化，提高了铸铁的抗氧化能力。2、铸铁的生长铸铁的生长是随高温及时间的增加，铸铁的体积有了不可逆转的增长，体积膨胀，然而当温度重新降下来时，体积不能复原，发生比重下降，强度下降，变形龟裂等现象，使铸件破坏。其原因是加热时氧通过铸件上的微孔、裂纹及石墨片深入到铸铁的内部，氧化了铁、硅、锰等元素，该氧化物的比重小于铁，因此体积发生了不可逆的增长，即内部氧化是生长的重要原因。中硅球铁之所以具有好的耐热性能，正是由于它含硅量高，在高温下铸件表面形成较坚实的SiO2膜，隔绝了氧进一步的氧化，也正由于石墨成为球状，石墨之间相互不连续，孤立存在，氧不可能通过球装石墨深入到内部氧化，因此抗生长性也很好，从下表1中可知中硅球铁在900℃时的生长量和氧化增重量都比中硅铸铁及普通灰口铸铁小，因而耐热效果好。表1普通灰口铸铁、中硅铸铁和中硅球墨铸铁的耐热性能铸铁种类在900℃时的生长(%)在900℃时氧化增重(克/米第3页共10页第2页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共10页2·小时)普通灰口铸铁4．518~20中硅铸铁0．21~0。843.6~8.7中硅球墨铸铁不长大<0.2二、中硅耐热球铁化学成分的确定1、硅量的选定在球铁中，硅达到一定含量时能提高材质的抗拉强度，屈服强度和硬度，但明显地降低塑性和韧性，硅对球铁机械性能的影响见图1.当硅含量达5%时，抗拉强度达最高值，硬度也很高，但延伸率和冲击韧性却很低，脆性很大。由此看出硅对中硅球铁脆性的影响是非常敏感的。在冲天炉熔炼过程中，严格控制含硅量是非常重要的。有关资料介绍，当硅含量达4.0%以上可使球铁的抗氧化、生长性能显著改善。增加含硅量，除了改变抗氧化，还能改善抗硫的腐蚀能力。当球铁含硅量为4.42%时，工作温度为850℃，加热150小时的平均氧化速度不超过0.5克/米2·小时，其生长率不超过0.2%而含硅5~6%的耐热铸铁在工作温度900℃加热150小时的平均氧化速度高达3.6~8.7克/米2·小时，生长率为0.21~0.84%，鉴于上述情况，我们将中硅球铁的硅含量控制在4.7~5.3%，超过5.3%时材质变得更易脆裂。第...