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碳化硅在灰鐵、球鐵和鑄鐵方面的應用
發布時間:2020-06-15 瀏覽:
     在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面,都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應,用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量,從而凈化鐵液。由于碳化硅的熔點較高,加入碳化硅的時間是關鍵,如果加入太晚,碳化硅未全部進行熔解擴散,其中未熔融的碳化硅會以顆粒狀的形態存在于鐵液中,在鐵液澆注后反而會形成渣眼;如果加入時間太長,鐵液經過長時間的熔煉后,碳化硅所形成的形核也會慢慢消失,只能起到簡單的增硅作用。因此建議,碳化硅的加入時間較好是在中頻爐熔融1/3爐料時,并且爐料已經化清時加入,伴隨著鐵液的攪拌作用,碳化硅的擴散效果會更好。筆者公司通過對比不加和加1%碳化硅的原鐵液白口,檢測三角試塊對比(圖4、圖5),加入碳化硅的原鐵液白口為6mm,不加碳化硅的原鐵液白口為10mm。由于碳化硅經過一系列的冶金反應,反應產物中非平衡石墨可作為石墨生長的有效核心,降低了原鐵液的白口傾向。
同時,碳化硅中含有69%的硅,可以用于灰鑄鐵熔煉時作為增硅用,由于其價格比硅鐵要便宜,使用碳化硅還能夠一定程度上降低生產成本。
     在一定范圍內提高鐵液的過熱溫度,延長高溫靜置的時間,都會導致鑄鐵的石墨及基體組織的細化,使鑄鐵強度提高;另外,高溫鐵液在一定的時間下靜置,由于氧化渣的密度比鑄鐵的密度小,鐵液中的氧化渣隨著鐵液的翻滾,會浮到鐵液表面,通過出爐前扒渣處理,可以減少鐵液中的氧化渣,凈化鐵液。但過熱溫度過高,以及過熱時間過長,鐵液中的核心就會消失,增大原鐵液的白口傾向。筆者公司從2010年開始嚴格實施鐵液過熱工藝,經過長時間的探索和經驗總結,認為感應電爐中,鐵液的過熱溫度控制在1500℃-1530℃,過熱時間為5分鐘-10分鐘為較佳,此時澆注的鑄件石墨細小,組織致密。


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