球铁作业指导书是铸造行业中对球墨铸铁生产过程的一种规范性文件,它涵盖了从原材料选择、熔炼、球化处理到最终产品的质量控制等多个环节。以下将详细阐述其中涉及的关键知识点:
1. **炉料比例与成分**:在球铁生产中,炉料的配比至关重要。在给定的资料中,炉料主要由90%的生铁和10%的废钢组成。生铁的化学成分直接影响球墨铸铁的性能,要求C%在3.85±0.05%,Si%在1.75±0.05%,P%小于0.2%,S%小于0.05%,Cu%小于0.15%。废钢则用于调整成分和降低熔炼成本。
2. **球化处理**:球化包内进行球化处理,球化剂采用稀土镁合金,其成分包括6.72%Mg,2.41%Ca,2.46%Re,0.81%Al,加入量为铁水重量的1.3%。球化时间设定为42秒,以确保铁水中的碳原子形成球状石墨,提高材料的机械性能。
3. **孕育处理**:孕育处理分为一次孕育、二次孕育和随流孕育。一次孕育剂加入量为0.2%,二次孕育剂加入量为0.3%(70SB),随流孕育剂加入量为0.1%(FeSi75)。孕育剂的选择和添加量对组织细化和消除铸件内部缺陷有直接影响。
4. **浇注温度与条件**:出铁温度控制在1550℃,浇注温度为1396℃,低于1360℃的铁水会被废弃,浇注时间需控制在8分钟以内。这些条件确保了铁水在冷却过程中能形成理想的微观结构。
5. **金相组织**:理想的球铁金相组织应包含一定比例的珠光体和铁素体。在这个例子中,珠光体占15%,铁素体占85%,球化率高达90%。高比例的铁素体可以提供良好的塑性和韧性。
6. **硬度与抗拉强度**:硬度试块的硬度为173HBS,代表材料的表面硬度。抗拉强度测试表明,标准Y型试样的抗拉强度达到475MPa,延伸率为21.5%,这体现了材料的承载能力和断裂韧性。
7. **生产设备**:产品在DISA生产线上制造,DISA生产线是自动化程度较高的铸造设备,可以提高生产效率和铸件质量。
**如何提高组织中铁素体含量**:为了提高铁素体含量,可以通过以下方法:
- **控制化学成分**:适当增加硅的比例,因为硅能促进奥氏体向铁素体的转变。
- **优化孕育处理**:调整孕育剂的种类和添加量,选用有利于形成铁素体的孕育剂。
- **调整冷却速度**:快速冷却有助于形成更多的铁素体,而缓慢冷却可能形成更多的珠光体。
- **控制球化温度**:适当降低球化温度,可使更多的碳以铁素体形式存在。
以上就是球铁作业指导书中涉及的主要知识点和提高铁素体含量的方法。在实际操作中,应结合具体设备和工艺条件,进行适当的调整和优化。