铸钢脱氧知识
二、钢液的扩散脱氧
利用氧在钢液中的扩散行为,使钢液中的氧转入渣中而达到降低钢液含氧量的方法,称为扩散脱氧。具体做法是,在熔炼还原期稀薄渣造好后,将粉状脱氧剂撒于渣面上,首先降低渣中的含氧量,破坏氧在熔渣与钢液溶解度的平衡,钢液中的氧必然向熔渣中扩散。因此,不断降低渣中的氧,钢液中的氧就不断地向渣中扩散,从而降低钢中的含氧量。
扩散脱氧常用的粉状脱氧剂有;碳粉、硅铁粉、硅钙粉、铝1粉、碳1化钙粉等。这些脱氧剂中的C、Si、Al、Ca等元素进入渣层后便于(FeO)发生还原反应,如:
脱氧产物进入炉气或被熔渣吸收,因此,扩散脱氧不污染钢液。但由于扩散脱氧是在渣与钢液界面上进行,氧由钢液中向渣中扩散需要的时间较长,因此,树脂砂铸造生产流程,生产效率低,能耗高。
⑸ Ti 钛是较强的脱氧剂,脱氧能力强于硅而弱于铝。其脱氧产物因钛含量不同而不同。当Ti <0.2%时,脱氧产物是TiO2或Ti3O5。Ti的脱氧产物尺寸为16~18μ,如何提升树脂砂铸造的效率,近似球状,如何降低树脂砂铸造生产成本,并均匀地分布在晶粒内部。
另外,Ti在钢液中还可形成高度弥散的TiN,其尺寸为4~14μ,可作为非自发结晶,而细化晶粒。TiN还可防止铸钢件产生脆性断口。
当Ti含量为0.06%时,沿晶界会形成片状共晶硫化物而降低钢的冲击韧性。因此,昌图树脂砂,钛脱氧时,钢中适宜的钛含量为0.02~0.06%。
通常为防止AlN对铸钢件性能的不良影响而采用钛代替铝终脱氧。
⑹ Zr 锆是***的脱氧剂,在1650℃时,锆的脱氧能力强于铝,只需加入少量的锆终脱氧,便可获得氧含量极低的钢。锆的脱氧产物为直径3μ的小球。
Zr脱氧时形成的ZrN,可作为非自发结晶,细化晶粒,同时还可防止脆性断口。
⑺ RE 也是良好的脱氧剂。 稀土金属通常是镧(La)系元素的总称。La、Ce、Pr、Nd四个元素与铸钢生产较为密切,稀土的脱氧能力强于Zr、Al、Ti,接近于Be,而稍低于Ca、Mg。
采用稀土脱氧有如下特点:
① 脱氧反应的同时伴随有脱硫反应。RE能同时与O、S反应,生成稀土氧化物、稀土硫化物和稀土氧硫化物,同时降低钢中的氧和硫。
② 稀土氧化物、硫化物熔点高、密度大、质点小,不易排出而滞留于钢中。
③ 稀土金属的突出优点是,使钢中夹杂物球化,而有利于提高钢的性能。
生产蠕墨铸铁件时,蠕墨铸铁件***的一些缺陷及其原因分析与防止方法如下:
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蠕化不成特征及发现方法:
1.沪前san角试片断口暗灰.两侧无缩凹,中心无缩松
2.铸件断口粗,暗灰
3.金相组织:片状石墨≥φ10%
4.性能:σb<260MPa,甚至低于HT150灰铸铁
5.敲击声哑如灰铸铁
原因分析:
1.原铁液硫高
2.铁液氧化严重
3.铁液量过多
4.蠕化剂少或质差
5.蠕化剂未发挥作用(包底冲入法蠕化剂粘熔于包底。出铁槽冲入法蠕化剂块度大或铁液温度低)
6.蠕化剂烧损大
7.干扰元素过多
防止方法:
1.严格掌握原铁液硫含量使之稳定,用低硫生铁或作脱硫处理
2.调整冲天炉送风制度,防止铁液氧化
3.铁液及蠕化剂准确称量
4.蠕化剂分类存放,成分清楚,按原铁液硫含量计算蠕化剂加入量
5.包底冲入法处理时有足够的镁、锌等搅拌元素。并不熔粘包底;出铁槽冲入处理时蠕化剂块度适当,铁液温度不过低,处理时作充分搅拌,液面覆盖
6.含Mg蠕化剂在包底压实、覆盖,铁液温度不过高
7.防止或减少干扰元素混入