Dans la production moderne de fonte, la coupole est progressivement fermée en raison de problèmes de protection de l'environnement, et la plupart des entreprises de moulage utilisent un four de fusion à induction à moyenne fréquence pour faire fondre la fonte. Comparé au cubilot, le processus de fusion au four à fréquence intermédiaire est relativement simple. La composition chimique et la température du fer fondu sont faciles à contrôler. L'environnement de travail et l'intensité de la main-d'œuvre de la fusion devant le four sont grandement améliorés. Le coût de production peut être à peu près le même que celui du cubilot en utilisant la fonte en auge la nuit. Pour des pièces moulées de même composition chimique et coulées dans le même moule, la résistance et la dureté de la fonte grise fondue dans le four à fréquence intermédiaire sont supérieures à celles du cubilot. Le fer fondu à fréquence moyenne a une température de surchauffe plus élevée et une faible fluidité que le fer fondu de cubilot, et présente les mauvaises caractéristiques suivantes : le nombre de noyaux cristallins de fer fondu est petit, la tendance au sous-refroidissement, à la bouche blanche et au rétrécissement est grande, la paroi épaisse de la coulée est facile à produire une cavité de retrait et une porosité, la paroi mince est facile à produire une bouche blanche et un bord dur et d'autres défauts de coulée. Dans la fonte grise sous-eutectique, la quantité de graphite de type A est facilement réduite, tandis que la quantité de graphite D, E et de sa ferrite associée augmente, et la quantité de perlite est faible. Tous ces éléments, ainsi que certains facteurs inappropriés dans la production quotidienne, se reflètent dans la fluctuation de la qualité de la fonte, ce qui affecte la production normale de fonte.
Pour le four de fusion à induction à moyenne fréquence fondant de nouveaux problèmes dans la fonte grise, nous avons surmonté le processus de fusion du four électrique, les données techniques, moins de pratique, l'exploration est difficile et de nombreuses autres difficultés, progressivement tâtonner et résumer a accumulé une certaine expérience dans la technologie de production et expérience, s'attendre à augmenter le niveau est difficile à exploiter et la transition des petites et moyennes entreprises de fonderie offre peu d'aide dans la douleur.
1. La sélection des matières premières et le rapport de charge
L'ajustement de la charge et la qualité impropre affectent directement la qualité de la fonte en fusion, le degré de fusion de la fonte grise dans le four à fréquence moyenne pour la charge de nettoyage et de séchage, la demande est plus élevée, la charge n'est pas propre, ou le contrôle de la fusion, contenant des éléments nocifs peut entraîner la fusion l'oxyde de fer et la pureté sont faibles, une grave détérioration de la qualité de la métallurgie du fer fondu, de l'organisation et de l'influence de la morphologie du graphite de la matrice en fonte, provoquent une mauvaise inoculation, une tendance au rétrécissement blanc et important et beaucoup de stomates. Par conséquent, il est nécessaire de renforcer la gestion des matières premières et auxiliaires, et d'interdire strictement l'utilisation de la rouille lourde, une charge grasse. Dans le même temps, afin d'améliorer la pureté du fer en fusion et de stabiliser la composition chimique du fer en fusion, la ferraille d'acier au carbone doit être sélectionnée comme charge et la faire représenter à plus de 50 % du taux de charge ; Pour les frais de retour, une colonne montante de coulée du même matériau doit être sélectionnée, et le sable de moulage adhésif et la peinture doivent être nettoyés avant utilisation. Le montant d'utilisation devrait être d'environ 40%. La ferraille doit également être le même matériau que la ferraille ajoutée par la machine de coulée; Pour la fonte brute, en raison des impuretés et des oligo-éléments ainsi que des défauts de microstructure hérités, il convient de choisir une source stable, une petite broderie propre, peu d'éléments nocifs, il est préférable à Z18 au-dessus du grade de coulée de fonte brute, une telle qualité interne est une production bonne et stable de coulée de fonte brute, de ne pas transformer une source de fer, des facteurs facilement autrement non qualifiés sont pour l'utilisation de la charge du four et peuvent causer des problèmes de qualité seront disponible, et l'ajout de fonte doit également se joindre au début de la fusion, rapport de 15 %, pour aider à améliorer la morphologie du graphite en fonte ; le carburateur doit choisir un carburateur à graphite commercial ou un carburateur graphitisé à haute température, et dans la fusion dès le début que possible, de sorte que le carburateur et le fer fondu entrent en contact direct et aient suffisamment de temps pour faire fondre l'absorption ; le ferroalliage et l'inoculant doivent avoir une composition chimique qualifiée et granulométrie adaptée. La teneur en C, Si, Mn et autres éléments doit être calculée à l'avance en fonction du rapport de charge et de la composition du matériau, et la partie insuffisante doit être ajustée avec un carburateur et un ferroalliage. Si la teneur en C est faible, de la fonte brute peut être ajoutée pour carburer. Si la teneur en C est élevée, de la ferraille peut être ajoutée pour réduire le carbone.
2. L'influence de la composition chimique
Le carbone et le silicium favorisent fortement la graphitisation. Des C et Si plus élevés entraîneront un grossissement du graphite, une augmentation de la teneur en ferrite, une diminution du volume de perlite et une diminution de la résistance et de la dureté de la fonte. La résistance de la matrice en fonte augmente avec l'augmentation du volume de perlite. Par conséquent, dans la fonte grise à haute résistance, les teneurs en C et Si doivent être réduites de manière appropriée dans une certaine plage, ce qui est propice au raffinage du graphite, favorisant la formation de perlite et améliorant les propriétés mécaniques tout en assurant l'ouverture grise. Les rapports CE et Si/C d'équivalent carbone affectent significativement la microstructure et les propriétés de la fonte grise. Il est avantageux de sélectionner les rapports CE et Si/C appropriés pour améliorer la microstructure et les propriétés de la fonte. Le CE est le facteur le plus important affectant la qualité intérieure des pièces moulées en fonte grise. L'élévation CE peut grandement améliorer les performances de coulée de la fonte, réduire la blancheur, le trou de retrait, la porosité de retrait et les défauts de fuite, et réduire le taux de rejet, ce qui est particulièrement important pour la fonte à paroi mince. Cependant, si CE est trop élevé, la quantité de précipitations de graphite augmente et la tendance à la ferrite est évidente, ce qui réduira la résistance à la traction et la dureté de la pièce moulée. En raison de la vitesse de refroidissement lente, la paroi épaisse de la pièce moulée est susceptible de produire des grains grossiers et des défauts de structure lâches. Si le CE est trop faible, la paroi mince de la pièce moulée est susceptible de former une zone dure locale, ce qui entraîne de mauvaises performances d'usinage. En raison de la faible CE, la leite eutectique et le graphite surfondu de type D et E apparaissent facilement dans la structure de la fonte grise, ce qui entraîne une réduction des performances de coulée, une sensibilité de section accrue, une contrainte interne accrue et une dureté accrue. La résistance et les performances de coupe de la fonte peuvent être améliorées en augmentant le rapport Si/C de manière appropriée. Dans les mêmes conditions, les propriétés mécaniques et la microstructure de la fonte sont très différentes avec des rapports Si/C différents. Lorsque CE est constant, la valeur Si/C augmente de 0.6 à 0.8, et la résistance et la dureté des pics de fonte grise. Lorsque la valeur Si/C est constante, la résistance et la dureté de la fonte grise diminuent avec l'augmentation de CE. Le rapport Si/C approprié doit être sélectionné et contrôlé tandis que le CE est strictement contrôlé sur le site de production. La teneur en CE et C de la fonte grise fondue par un four à fréquence intermédiaire doit être supérieure d'environ 0.3 % à celle du cubilot, et le rapport Si/C doit être contrôlé autour de 0.6 ~ 0.7, de manière à maintenir une dureté appropriée et une résistance à la traction élevée de fonte.
Le manganèse et le soufre sont des éléments qui stabilisent la perlite et entravent la graphitisation. Le manganèse peut favoriser et affiner la perlite. L'augmentation de la teneur en manganèse peut améliorer la résistance et la dureté de la fonte ainsi que la teneur en perlite dans la structure. Le manganèse et le soufre forment également des composés à point de fusion élevé qui servent de grains hétéronucléaires et raffinés, de sorte que le manganèse est utilisé plus souvent dans la fonte grise de haute qualité. Cependant, la teneur élevée en manganèse affecte également la nucléation du fer fondu lors de sa cristallisation et réduit le nombre de groupes eutectiques, entraînant l'épaississement du graphite et la formation de graphite surfondu, ce qui réduira également la résistance de la fonte. Le soufre est un élément limitant dans la fonte grise, et une quantité appropriée de soufre joue un rôle actif et bénéfique dans la nucléation et la croissance du graphite, ce qui peut améliorer l'effet de reproduction et les performances d'usinage de la fonte grise. Afin d'assurer l'effet de reproduction de la fonte grise fondue par un four à fréquence intermédiaire, w(S) doit généralement être ≥ 0.06 %, et la teneur en S est correctement augmentée, ce qui peut améliorer la morphologie du graphite, affiner le groupe eutectique, raccourcir la longueur, plier la forme et émousser l'extrémité du graphite en flocons, affaiblir l'effet de fracture et de destruction du graphite sur la matrice, et ainsi améliorer les performances de la fonte. Ainsi, le soufre n'est pas aussi bas que possible dans la fonte grise. Et le phosphore dans la fonte grise est un élément nocif, facile à former un eutectique de phosphore à bas point de fusion dans la limite des grains, entraînant une fissuration à froid de la fonte. Par conséquent, plus la teneur en phosphore de la fonte grise est faible, mieux c'est. Pour la fonte avec des exigences de densité, la teneur en phosphore doit être inférieure à 0.06 %.
Dans la production réelle, la conception de la composition chimique doit être optimisée en fonction de la qualité, de l'épaisseur de la paroi, de la complexité structurelle et d'autres facteurs des pièces moulées en fonte grise, et la plage de fluctuation de chaque élément doit être strictement contrôlée, ce qui est très important pour assurer la qualité et performance des pièces moulées en fonte grise.
3. Processus, contrôle de la qualité et amélioration de la fusion de la fonte grise dans un four de fusion à fréquence intermédiaire
3.1 Contrôle du taux de cémentation et utilisation d'agent de cémentation
Pour la fusion de la fonte grise au four de fusion à fréquence intermédiaire, beaucoup de gens pensent que tant que le four avant le contrôle de la composition chimique et de la température du fer en fusion, vous pouvez faire fondre du fer en fusion de haute qualité, mais le fait n'est pas si simple. La tâche la plus importante de la fusion de la fonte grise dans un four à fréquence intermédiaire est de contrôler la fonction principale du carburateur, et la technologie de base est la cémentation de l'eau de fer. Plus le taux de cémentation est élevé, meilleures sont les propriétés métallurgiques de la fonte en fusion. Le taux d'incrément de carbone mentionné ici est le carbone ajouté sous la forme du carburateur dans la fonte en fusion, et non le carbone apporté dans la charge. La pratique de production montre que le rapport de la fonte brute dans le rapport de charge est élevé et la tendance à la bouche blanche est grande. La proportion de carburateur augmente et la tendance à la bouche blanche diminue. Cela nécessite que plus de ferraille bon marché et de frais de retour soient utilisés dans les ingrédients, et moins ou pas de fonte neuve. Ce type de processus de carburation des déchets d'acier existe Un grand nombre de noyaux de cristal hétérogènes dispersés, ce qui réduit le degré de surfusion du fer fondu et favorise la formation d'une structure de graphite dominée par l'encre de pierre de type A. Dans le même temps, la diminution du dosage de la fonte brute réduit également le mauvais effet génétique du graphite épais de la fonte brute, et les performances de la fonte grise augmentent également avec l'augmentation du dosage de la ferraille. Dans la production réelle, il a été constaté que dans le cas d'une consommation de ferraille d'environ 30 %, la même utilisation de ferraille, charge de retour, nouvelle fonte brute que la charge, dans la même composition chimique est fondamentalement la même, si la fusion au four de la fonte grise est inférieure à la performance de fusion du cubilot, le renforcement de l'effet d'inoculation n'est pas évident, il s'agit de la ferraille moins, faible taux de carbone. Cela montre l'importance d'augmenter le carbone pour assurer la qualité de fusion de la fonte grise et améliorer la microstructure et les propriétés de la fonte.
Les propriétés de la fonte grise sont déterminées par la structure de la matrice et la morphologie, la taille, la quantité et la distribution du graphite. En comparaison, la structure de la matrice est plus facile à contrôler et dépend principalement de la composition chimique du fer fondu et de la vitesse de refroidissement. Cependant, la morphologie du graphite n'est pas facile à contrôler. Il nécessite le degré de graphitisation du fer fondu. Ce qui est étrange, c'est que seul le nouveau carbone participe à la graphitisation, et pas le carbone d'origine dans le four. Sans l'utilisation de carburateur, bien que la composition chimique du fer fondu soit qualifiée, la température est appropriée, l'élevage est raisonnable, mais les performances du fer fondu sont médiocres : température apparemment élevée, l'écoulement n'est pas très bon, retrait, tendance lâche est grand, facile à respirer, facile à produire une bouche blanche, la sensibilité de la section est grande, les inclusions de fer. Ceux-ci sont causés par le faible taux de carburation et le faible degré de graphitisation du fer fondu.
Carbone sous la forme du fer fondu d'origine principalement pour les petits atomes de graphite et de carbone, compte tenu du point de vue du graphite raffiné, ne souhaitant pas avoir trop d'atomes de carbone dans le fer fondu, il réduira le nombre de noyau de graphite et de carbone les atomes dans le processus de refroidissement sont plus faciles à former de la cémentite, et le petit graphite fin peut être directement un noyau de nucléation hétérogène. Le raffinage du graphite et l'augmentation du noyau sont les clés pour obtenir des performances élevées de la fonte. L'augmentation de la quantité de carburateur peut augmenter le nombre de noyaux de nucléation, posant ainsi une base solide pour le raffinage du graphite.
Par conséquent, dans la production réelle, il convient de mettre l'accent sur l'utilisation d'agent de cémentation et d'effet de cémentation : le taux d'absorption de l'agent de cémentation est directement lié à sa teneur en C, plus la teneur en C est élevée, plus le taux d'absorption est élevé.(2) la taille du le carburateur est le principal facteur affectant le fer fondu, la pratique a prouvé que la taille du carburateur devrait être de 1 à 4 mm pour de bon, il y a une micro poudre et un effet de carburation grossier n'est pas bon. (3) Le silicium a un plus grand impact sur l'effet de carburation, la carburation de l'eau à haute teneur en silicium ferrique est médiocre, la vitesse de carburation est lente, de sorte que le silicium ferrique doit être ajouté après la carburation en place, pour suivre le principe de la carburation après le silicium. (4) le soufre peut entraver l'absorption du carbone, l'eau à haute teneur en sulfure ferrique que l'eau à faible teneur en sulfure ferrique augmente le taux de carbone ralentit beaucoup. (5) Le carburateur en graphite peut améliorer la capacité de nucléation du fer fondu et le taux d'absorption est supérieur de plus de 10% à celui du carburateur sans graphite. Par conséquent, un carburateur en graphite à faible teneur en azote doit être sélectionné. Il est recommandé d'utiliser l'agent de carbonisation avec la méthode de chargement du four, c'est-à-dire dans le bas du four pour ajouter une certaine quantité de petits morceaux d'alimentation et de ferraille du four, puis ajouter l'agent de carburation en fonction du nombre d'ingrédients doivent être tout, puis appuyez sur une couche de petits morceaux de déchets d'acier et de fonte brute, après fusion et chargement. Cette méthode est simple et facile, avec une efficacité de production élevée et un taux d'absorption allant jusqu'à 90 %. Si une grande quantité de carburateur est ajoutée, elle peut être ajoutée en deux lots, d'abord, ajouter 60 % ~ 70 % au tampon de ferraille inférieur, le reste est ajouté dans le processus de continuer à ajouter de la ferraille. Le carburateur peut également être ajouté lorsque la température du fer fondu est de 1400 ~ 1430 ℃. L'objectif est d'augmenter la teneur en fer fondu C pour atteindre la limite supérieure des exigences de qualité.7 le temps d'ajout d'agent de carbone ne peut pas être trop tard, dans la fusion tardive, l'agent de carbone a deux aspects négatifs : un, l'agent de carbone est facile à brûler, le taux d'absorption du carbone est très faible. Deuxièmement, l'ajout de carburateur à l'étape ultérieure nécessite un temps de fusion et d'absorption supplémentaire, ce qui retarde l'ajustement de la composition chimique et du temps de chauffage, réduit l'efficacité de la production, augmente la consommation d'énergie et peut causer des dommages en raison d'un chauffage excessif.8 l'agitation du fer peut favoriser le carbone, en particulier attaché à la paroi du groupe d'encre en pierre, sinon une température excessive et un certain temps de conservation de la chaleur du fer, pas facile à dissoudre dans le fer, four à fréquence moyenne forte agitation électromagnétique au carbone.
3.2 Contrôle de la température
La température de fusion de la fonte grise ne doit pas être trop élevée, généralement contrôlée en dessous de 1400℃. Si la température de fusion est trop élevée, la perte de combustion ou la réduction de l'alliage affectera l'ajustement de la composition à l'étape de fusion ultérieure. Une fois que la température du four atteint 1460 ℃, l'échantillon est rapidement testé, puis le laitier est gratté et la charge restante telle que l'alliage de fer est ajoutée. La température du laitier a une grande influence sur la qualité du fer fondu. Il est étroitement lié à la composition chimique stable et à l'effet d'inoculation, et affecte directement le contrôle de la température. Si la température du laitier est trop élevée, cela aggravera la perte de combustion du noyau de cristal de graphite de fer fondu et la réduction du silicium, qui est du côté élevé (dans le revêtement acide), et produira l'effet d'expulsion du carbone, affectant le système stable cristallisation. Si la température du laitier est trop basse, le fer fondu est exposé pendant une longue période, et la perte de combustion de C et Si est grave, la composition doit être ajustée à nouveau, le temps de fusion doit être prolongé, le fer fondu doit être surchauffé, le degré de surfusion doit être augmenté et la composition peut facilement devenir incontrôlable et détruire la cristallisation normale.
Le contrôle de la température de décharge doit garantir la meilleure température de traitement d'inoculation et de coulée. Généralement, la température de décharge doit être contrôlée en fonction de la situation réelle à 1460 ~ 1500℃, la température de surchauffe peut être contrôlée à 1510 ~ 1530℃ et durer 5 ~ 8min. Dans la plage de 1500 ~ 1550℃, augmentant la surchauffe température du fer fondu et prolonger le temps de repos à haute température affinera la structure du graphite et de la matrice, améliorera la résistance de la fonte, ce qui est propice au traitement d'inoculation et éliminera les effets néfastes de la porosité, des défauts d'inclusion et de l'hérédité de charge sur la structure et performances de la fonte. Si la température de repos est trop basse et que le temps est trop court, le carburateur ne peut pas être complètement dissous dans le fer fondu, ce qui n'est pas propice à l'impureté du fer fondu flottant pour être éliminée par les scories. Cependant, si la température de surchauffe est trop élevée ou si le temps de repos à haute température est trop long, la forme du graphite sera détériorée, la matrice sera rendue rugueuse, le degré de surfusion sera augmenté et la tendance au blanc sera augmentée. En conséquence, le noyau hétérogène existant de fer fondu disparaîtra et l'oxydation sera grave, ce qui réduira les performances de la fonte et affectera le contrôle de la température de décharge. Si la température du four est trop élevée, la profondeur blanche du bloc triangulé de coulée sera trop grande ou il y aura une bouche de chanvre au centre, malgré la teneur modérée en C et Si. Si tel est le cas, la nécessité de réduire la puissance à fréquence intermédiaire, au four d'ajouter du carbone de refroidissement de la fonte.
La température de coulée ne doit pas être élevée, sinon cela provoquera de graves défauts de sable dans la coulée, et certains sont même difficiles à nettoyer et à faire des déchets de coulée. De plus, une température de coulée élevée et un degré élevé de surfusion ne sont pas propices à la formation de graphite de type A. Si la température de coulée est trop basse, elle n'est pas propice au dégazage, et cela entraînera également une isolation dure et froide de la coulée, un contour flou et d'autres problèmes. A une température de coulée plus basse, la fonte liquide se rétracte moins, ce qui permet de réduire la cavité de retrait et d'obtenir une coulée dense. Les pièces moulées de différentes épaisseurs de paroi et de différents poids ont une température de coulée idéale différente, qui est généralement contrôlée à 1450 ~ 1380℃ dans la production quotidienne. Pour les pièces coulées épaisses et grandes, il est nécessaire de s'assurer que "la coulée rapide à chaud et à basse température". Afin de raccourcir le temps d'attente pour que la température du fer fondu tombe à la température de coulée et d'empêcher la baisse d'incubation, le métal chaud peut être rapidement refroidi par la méthode du sac inversé et debout, afin d'éviter le rétrécissement et de desserrer et d'améliorer l'efficacité de la production.
3.3 Contrôle du soufre et de l'azote
Il n'y a pas de source de soufre et la teneur en S du fer fondu dans le four à fréquence intermédiaire est faible, ce qui présente un grand avantage dans la production de fonte ductile. Mais pour la fonte grise, une faible teneur en soufre et une teneur élevée en manganèse augmenteront la contrainte de coulée, augmentant considérablement la probabilité d'apparition de fissures, et la quantité appropriée de soufre dans la fonte en fusion peut améliorer l'effet d'inoculation. Dans la production passée de cubilot de fonte grise, parce que le coke soufrera sur le fer fondu, ne vous inquiétez pas de la faible teneur en soufre. Four à fréquence intermédiaire pour produire de la fonte grise, mais sans ajouter de soufre, mais aussi en raison de la grande utilisation de ferraille, la teneur en S est inférieure (environ 0.04%). Dans la fonte grise, W (S) ≤ 0.06 % conduira à une mauvaise morphologie du graphite, difficulté d'élevage, rétrécissement et tendance à la bouche blanche. Dans la production passée, il a été constaté que la plupart des pièces moulées présentant des fissures et des défauts de bouche blanche étaient en graphite de type D et E. Afin d'obtenir une morphologie normale du graphite, la teneur en S appropriée, la faible teneur en soufre et en sulfure, le nombre de noyaux cristallins sera réduit, la capacité de nucléation du graphite sera réduite, le trou blanc sera augmenté, le graphite de type A sera réduit, le graphite et la ferrite surfondus de type D et de type E seront augmentés, et la taille et la résistance des grains seront réduites. De plus, avec l'allongement du temps de conservation de la chaleur du fer fondu à haute température, le degré de sous-refroidissement continue d'augmenter. Plus la qualité de la fonte grise est élevée, plus l'influence de la température et du temps de conservation de la chaleur sur le degré de sous-refroidissement est importante. On précise que la teneur en fer fondu est faible et que le nombre d'amas eutectiques est faible. Avec l'augmentation de la teneur en S, le nombre d'amas eutectiques augmente fortement. Plus le nombre d'amas eutectiques est important, plus la taille est petite, meilleures sont les propriétés mécaniques de la fonte. Par conséquent, la fonte grise de fusion de four à fréquence intermédiaire a tendance à augmenter la teneur en S à 0.06% ~ 0.1%, les effets bénéfiques du soufre en plein jeu, améliorer l'effet d'inoculation, augmenter le nombre de nucléation de fonte en fusion, la microstructure des pièces moulées est prioritaire pour avec un type de graphite, l'organisation matricielle de la teneur en perlite, améliore ainsi la résistance et l'usinabilité de la fonte. La méthode spécifique consiste à ajouter du FeS pour augmenter le soufre après l'ajustement de la composition lors de la dernière étape de la fusion. Une partie du coke est également utilisée comme agent de carbonisation pour augmenter la teneur en S à plus de 0.06 % en même temps. Cependant, la teneur en S ne doit pas être trop élevée, car le soufre est un obstacle à l'élément de graphitisation, une teneur trop élevée augmentera la bouche blanche. De plus, lorsque la teneur en S est élevée, avec l'augmentation de la teneur en Mn, le MnS généré joue pleinement le rôle de nucléation hétérogène, créant les conditions d'un bon élevage. Cependant, lorsque la teneur en Mn est supérieure à 1 %, trop de MnS se forme et se concentre dans le joint de grain, ce qui affaiblit le joint de grain et produit même une inclusion de laitier, réduisant la résistance de la fonte. Dans l'optique de réduire l'inclusion de scories de MnS, la teneur en S doit être contrôlée à moins de 0.1 %, afin de permettre une teneur en manganèse plus élevée, ce qui est bénéfique pour améliorer les performances de la fonte grise.
Comme un grand nombre de ferraille est utilisé pour fondre la fonte grise dans un four à fréquence intermédiaire, et avec l'augmentation du taux de ferraille, la quantité de carburateur augmente également. De plus, le carburateur a une teneur en azote plus élevée, de sorte que la teneur en N du fer en fusion dans un four à fréquence intermédiaire est relativement élevée. Lorsque la teneur en N dans le fer fondu est supérieure à 100 × 10-6, la coulée est sujette à la fissure de tortue, à la porosité de retrait et à la porosité sous-cutanée fissurée. Le moyen le plus efficace de contrôler la teneur en N du métal chaud est de maintenir le métal chaud à une température élevée. Avec l'allongement du temps, la teneur en N diminuera progressivement. Cependant, le métal chaud à haute température pendant une longue période augmentera le degré de surfusion et la tendance à la bouche blanche, de sorte que la production quotidienne doit utiliser une faible teneur en N du carburateur en graphite. Si nécessaire, 10 % de poudre d'oxyde de fer peuvent être ajoutés au revêtement pour éliminer les effets d'une teneur élevée en azote. Mais comme appartiennent à limiter le gris des éléments d'azote et de soufre, des traces d'azote dans la fonte en fusion peuvent rendre le grain de fonte grise et le raffinement du groupe eutectique, la dimension de la perle augmentée dans la matrice et les propriétés mécaniques améliorées, pour améliorer la morphologie du graphite de la fonte grise , favoriser la matrice était la perlite peut jouer un rôle positif, les composés azotés peuvent également servir de noyau cristallin, pour créer des conditions de croissance pour la nucléation du graphite. Dans la production réelle, la teneur en N doit généralement être contrôlée en dessous de 0.008 %.
3.4 Traitement d'inoculation amélioré
Inoculation, ajouter beaucoup de noyau de cristal artificiel, forçant la fonte en solidification eutectique dans des conditions contrôlées, son but est de favoriser la graphitisation, de réduire la tendance au refroidissement et la sensibilité de la zone, de contrôler la morphologie du graphite, de réduire le sous-refroidissement du graphite et de la fonte brute , ferrite, nombre croissant du groupe eutectique, favorisent la formation de perlite, améliorent ainsi la résistance de la fonte et les performances d'usinage. Dans la production proprement dite, il est nécessaire de sélectionner l'inoculant et la méthode d'inoculation appropriés. Pour le métal chaud à haute température avec CE entre 3.9 % ~ 4.1 % et une température d'environ 1480℃, il est nécessaire d'utiliser un agent d'inoculation efficace pour renforcer l'inoculation, afin d'obtenir des pièces moulées en fonte grise avec de bonnes propriétés de coulée et des propriétés mécaniques élevées, plutôt que augmenter la quantité d'inoculation. Différents inoculants ont des caractéristiques différentes, de sorte que les inoculants et les inoculants doivent être sélectionnés en fonction des caractéristiques des inoculants et de leurs propres conditions de production.Après avoir sélectionné et déterminé la méthode de traitement la plus adaptée aux caractéristiques de l'entreprise, le processus technologique doit être strictement contrôlé. pour assurer la stabilité de la qualité de coulée.
Sauf que le flux rejoint l'agent de nucléation, et avec le temps, pour la quantité de contrôle pour empêcher une récession enceinte, améliorer l'effet de l'inoculation et prêter attention aux aspects suivants : (1) en raison de la limitation de la température de fusion et le temps de maintien, le graphite volumineux dans la pièce en fonte ne peut pas complètement cancer, ne pas se dissoudre car la forme volumineuse du graphite sera transmise à la fonte, grandement pour compenser l'effet de l'inoculation et ainsi de suite devrait essayer de réduire la quantité de fer dans le processus de production, pour éliminer le fer héréditaire, améliorer l'effet d'inoculation, améliorer les performances de la fonte grise. (2) doit être sélectionné contenant du calcium, de l'aluminium, des inoculants à noyau de nucléation hétérogène réfractaire, et les inoculants témoins ont la taille appropriée car la taille des inoculants sur l'effet des inoculants est très grande. La taille des particules est trop fine, facile à oxyder en laitier et perd sa fonction; La taille des particules est trop grande, la fusion de l'inoculant n'est pas suffisante, non seulement ne peut pas jouer pleinement la fonction d'inoculant, mais provoquera également une analyse partielle, un point dur, des défauts de graphite surfondu. La taille des particules de l'agent d'inoculation est généralement contrôlée à 3 ~ 8 mm (teneur en eau de fer inférieure à 1 tonne), et la quantité d'inoculation est contrôlée à environ 0.3% ~ 0.5% du poids de fer fondu. La tendance au retrait et à l'inclinaison du laitier de la fonte sera augmentée par trop d'inoculation. (3) Les inoculations multiples peuvent efficacement empêcher la récession de l'inoculation, améliorer l'uniformité de la distribution du graphite à l'intérieur de la fonte, réduire la tendance au surrefroidissement du fer, faire en sorte qu'un type de graphite occupe une longueur élevée et modérée et favoriser l'augmentation du nombre de noyaux de cristal non spontanés, affiner le grain, renforcer la matrice, améliorer la résistance et les performances de la fonte. Par exemple, la sélection d'un inoculant à long terme de silice-baryum avec une forte capacité à favoriser la graphitisation dans la grossesse secondaire peut améliorer la morphologie et la distribution du graphite dans les pièces moulées à paroi mince, augmenter les groupes eutectiques, favoriser la formation de graphite de type A, éliminer le graphite surfondu, inhiber la production de cémentite libre et ralentir le déclin de l'inoculation.(4) L'influence de la température du fer fondu sur l'inoculation se situe dans une certaine plage pour augmenter la température de surchauffe du fer fondu et conserver le temps approprié, peut faire en sorte que le graphite non dissous du fer fondu restant se dissolve complètement dans le fer fondu, éliminer l'influence des facteurs génétiques, jouer pleinement le rôle d'agent de consanguinité, améliorer la fertilité du fer fondu. La température de surchauffe doit être augmentée à 1520℃ et la température d'inoculation doit être contrôlée à 1460 ~ 1420℃.
3.5 Adaptation et amélioration de la technologie des procédés
(1) Séquence de fonctionnement du processus de fusion de la fonte grise dans un four de fusion à induction : petite charge de retour et ferraille + carburateur graphite + ferraille et fonte neuve + charge de retour du four + ferroalliage + inoculation appropriée. Afin d'améliorer les effets néfastes du fer en fusion à haute température et à longue conservation de la chaleur, il est facile d'améliorer la température du four à moyenne fréquence et l'avantage de la fusion, la méthode de fonctionnement rapide du processus de fusion rapide et rapide, essayez de raccourcir la fusion temps, vitesse de fusion, rendre le métal chaud dans le four factuellement, dès que possible après avoir ajusté la composition chimique, la température et accélérer la vitesse de coulée, s'efforcer de terminer la coulée environ 5 min, la plus grande limite raccourcir le fer fondu dans le four et le temps de maintien.
(2) L'inclusion de laitier a une grande influence sur la qualité de la coulée. Dans une moindre mesure, l'inclusion de scories fines peut diviser la matrice et réduire la résistance à la traction. De graves défauts d'inclusion de laitier peuvent directement conduire à la mise au rebut des pièces moulées. Après la fusion de la charge contenant plus de laitier, le laitier attaché à la paroi du four et le laitier dans le fer fondu sont agités par le four électrique
L'effet de flottabilité du mélange de fer fondu augmente continuellement, dans l'étape de fusion ultérieure doit fréquemment, l'efficacité ramasse le laitier, en particulier lorsque la température élevée est élevée, l'impureté augmente, devrait ramasser le laitier à temps, jusqu'à ce que la surface du fer fondu soit propre, n'ajoute pas l'écume, ceci pour enlever les scories, élimine le défaut du trou de scories, réduit les scories à la matrice pour briser la fonction est très grande.
(3) Parce qu'un grand nombre de ferraille et de fer de fourneau arrière sont utilisés dans la fusion de la fonte grise dans un four de fusion à induction, d'une part, cela favorisera la génération d'encre de dendrite en fonte et l'augmentation de l'inclinaison du bouche blanche, l'augmentation de la dureté et la détérioration des performances de traitement. Ainsi, la fonte en fusion de coupole devrait accorder plus d'attention à l'inoculation, favoriser la graphitisation, affiner le groupe eutectique, modifier la morphologie du graphite, réduire la tendance au refroidissement, rendre blanche ou marbrée en perlite fine, graphite de type D, E en un type d'uniforme distribution de graphite, améliorer l'uniformité de l'organisation de la différence d'épaisseur de paroi de coulée, pour améliorer les performances de la fonte. D'autre part, avec l'augmentation de la consommation de ferraille, la teneur en fer fondu S devient plus faible, et lorsque W (S) ≤ 0.06 %, il est facile de provoquer des difficultés de reproduction. Généralement, le traitement d'inoculation avec FeSi75 n'est pas évident, des mesures d'augmentation du soufre doivent donc être prises.
(4) Les pièces moulées à parois minces présentent de graves défauts de bouche blanche, des difficultés d'usinage et un taux de rejet élevé. Résolvez d'abord le problème en suspens pour arrêter d'utiliser de la ferraille, approprié pour améliorer le CE, et contrôler le processus avant que la teneur en Si du fer fondu soit supérieure à 1.6 %, la teneur en S est supérieure à 0.06 %, montant croissant de la grossesse) à 0.5 %, et faire augmenter le nombre de nucléations de fer fondu, les capacités nucléaires de la forme du graphite améliorent, favorisent la formation de graphite de type A, le graphite D, E a été maîtrisé, une perle dans la taille de l'organisation matricielle augmente, le degré de tendance à la surfusion et au refroidissement de la fonte est réduite, la résistance et l'usinabilité de l'amélioration. La clé pour améliorer la propriété de traitement de la fonte grise est de contrôler correctement la microstructure de la fonte grise. Si nécessaire, 2% de fonte brute propre et sans rouille peuvent être ajoutées dans l'emballage avant que le fer ne soit libéré pour augmenter efficacement les particules de graphite et éliminer la blancheur.
4. Une vue sur l'amélioration de la qualité et des performances des pièces moulées en fonte grise
Il est connu de tous les initiés que les performances et la finition des pièces moulées nationales et importées avec essentiellement la même composition chimique et la même analyse métallographique sont assez différentes. Les pièces moulées importées avec le même équivalent carbone sont 1 ~ 2 grades plus élevées que les pièces moulées nationales. Les performances de coupe des pièces moulées importées dont la dureté est supérieure à celle des pièces moulées nationales sont meilleures que celles des pièces moulées nationales. Ces phénomènes sont causés par la grande pureté et l'équivalent carbone des pièces moulées importées, moins d'inclusions et de carbures libres, et une bonne uniformité de la microstructure.
La qualité inhérente, la qualité d'apparence de la fonte et la présence éventuelle de défauts de coulée sont étroitement liées aux divers facteurs de la fonte en fusion. La fonte en fusion de haute qualité est la condition préalable la plus fondamentale et la plus importante pour obtenir des pièces moulées de haute qualité. La qualité du fer fondu est déterminée par la température, la composition chimique et la pureté du fer fondu. Il est très facile d'obtenir du fer fondu avec une température élevée et une composition chimique précise supérieure à 1500℃ en fondant de la fonte grise dans un four à fréquence intermédiaire. Chaque élément de la fonte en fusion a une certaine influence et un certain effet sur la solidification, la cristallisation, la microstructure et les propriétés de la fonte. La température surchauffée du fer fondu affecte directement la composition et la pureté du fer fondu, et l'amélioration dans une certaine plage peut rendre le graphite raffiné, la structure de la matrice dense, la résistance à la traction augmentée, la propriété de coulée améliorée et les impuretés dans le fer fondu flotter plus facilement et être enlevé par le laitier. Seule la pureté du fer en fusion, jusqu'à présent, reste dans la fusion à haute température, le laitier, le tamis filtrant à ces niveaux. En fait, les experts de l'industrie comprennent qu'il est difficile d'obtenir du fer fondu hautement propre grâce à ces mesures, ne peut qu'améliorer la situation, et pour la purification en profondeur du fer fondu, l'analyse du mécanisme d'occurrence et la prévention des défauts de coulée mais peu recherche, rarement des contre-mesures. Toutes sortes de gaz nocifs et d'inclusions non métalliques dans le fer fondu restent dans le moulage après la solidification, provoquant divers défauts de moulage et affectant les performances des moulages ; Les particules dures formées par les inclusions non métalliques conduisent à la difficulté d'usinage de fonderie. Et les éléments nocifs des impuretés dans le fer en fusion affectent directement la structure et les performances de la coulée. Ce sont ces facteurs qui rendent la qualité globale des pièces moulées nationales inférieure à celle des pièces moulées importées pendant une longue période. Par conséquent, nous devrions améliorer la qualité de la métallurgie du fer en fusion, les efforts pour obtenir une faible teneur en éléments nocifs et en gaz, un fer en fusion hautement propre, dans le but de petits débris, sur la base du processus de fusion du four à fréquence moyenne de la fonte grise, nous améliorerons encore la technologie moderne de purification du fer en fusion et le processus technologique, pour garantir qu'il doit s'agir d'un fer de haute pureté pour la coulée, garantissant ainsi la haute qualité et la haute performance des pièces moulées.
5. Conclusion
(1) Si le four de fusion à induction à moyenne fréquence fond de la fonte grise, la ferraille doit avoir un certain rapport, devrait généralement représenter plus de 50% de la charge. Un agent de carburation au graphite à faible teneur en azote doit être sélectionné et un taux de carburation élevé doit être garanti afin d'obtenir une fonte en fusion de haute qualité avec un bon degré de graphitisation, une bouche blanche et une faible tendance au retrait. Dans le même temps, un grand nombre de ferraille et de fer de four, moins ou pas de fonte neuve, pour éliminer l'impact génétique du graphite épais. Le coût de production peut être considérablement réduit en utilisant la différence de prix entre la fonte brute et la ferraille et en fondant au creux du prix de l'électricité la nuit.
(2) Si la teneur en S dans le fer fondu est généralement faible, des mesures de soufre doivent être prises pour augmenter la teneur en S dans le fer fondu à 0.06 % ~ 0.1 %, augmenter la capacité nucléaire, augmenter le nombre de noyaux cristallins et la teneur en perlite , améliorer la morphologie du graphite, affiner le graphite, favoriser la formation de graphite de type A, améliorer l'effet de reproduction et les performances de coupe, et améliorer la résistance.
(3) grâce à l'adoption du processus de carburation de la ferraille + augmentation de CE et Si/C que + rapide de la méthode de fonctionnement du fusible, renforcement de la technologie de production telle que l'inoculation, contrôle de la température de surchauffe du métal chaud à 1510 ~ 1530 ℃, la température à 1480 Four à ~ 1500 ℃, pour réduire les défauts de coulée, augmenter les performances, cendres fortes pour améliorer la qualité du fer fondu et la qualité de la coulée, réduire le taux de rebut.
(4) La qualité de la fonte en fusion est un facteur important affectant la qualité de la fonte. Sans fer fondu de haute qualité, il est impossible d'avoir des pièces moulées de haute qualité. Afin d'assurer la haute qualité et les hautes performances des pièces moulées en fonte grise, il est nécessaire d'améliorer la pureté de la fonte en fusion sur la base du processus de fusion actuel de la fonte grise dans un four à fréquence intermédiaire et de perfectionner davantage la technologie de purification moderne et le processus technologique. de fer fondu.
