铁素体可锻铸铁生产工艺研究

铁素体可锻铸铁生产工艺研究内容摘要：

价格和环境因素的影响，西方工业发达国家的铸件产量将 会逐渐减少，转而向发展中国家采购 一 般铸件，但同时又会向发展中国家出口高附加值、高技术含量的优质铸件。 当前，世界经济全球化进程的加速为我国铸造业的发展提供了机遇，国际和国内市场对我国铸件的需求呈持续增长的趋势。 与此同时，铸铁作为一种传统的金属材料，在其质量、性能和价格等方面正面临着严酷的挑战。 抓紧我国铸铁铸造业的结构调整和技术改造；努力提高铸件质量档次，提高和理环境污染的水平，实现铸铁材料的高附加值化是应付未来更加激烈的市场竞争，满足用户多样化需求的主要对策。 我国铸造工艺材料如原砂、粘土、煤粉、粘结剂和涂料 在品种、性能、质量等方面 3 与工业先进国家之间的差距极大，以致我国的铸件尺寸精度和表面粗糙度比国外差一到两个等级，铸件表面缺陷造成的废品率比国外高几倍。 铸造用工艺原料的标准化、系列化和商品化仍是一个亟待解决的问题。 对于铸造生产，国外广泛采用流水线大量生产；高压造型、射压造型、静压造型和气冲造型；造芯全部用壳芯和冷、热芯盒工艺。 国内除汽车等行业中少数厂家采用半自动、自动化流水线大量生产外，多数厂家仍采用较落后的铸造工艺装备。 我国可锻铸铁总产量在世界上名列前茅，但需求量还将有所增大。 所以，今后我国可锻铸铁还将有 一个大的发展。 目前，我国可锻铸铁的生产与国外的主要差距是：品种少，仅有黑心可锻铸铁；质量差；镀锌工艺落后；缺少耗能低、保温性好、污染小的理想退火炉。 我国加入 WTO 后，铸铁铸造业的机遇大于挑战，在国内外两个市场都有较大的增长潜力。 先进技术对传统产业的渗透与融合正逐渐对铸铁铸造领域产生较大的影响。 人工智能和神经网络技术的应用则能够大大改善铸造生产中的控制系统，预测以及质量保证体系的建立，对于铸造行业改善操作条件，降低成本将起到重要的作用。 分析实验任务，查找资料制定实验方案。 计算并完成合金配 料。 合金熔炼 以及 选用 相应的铸造工艺 完成铸件浇注。 制定热处理规范，完成铁素体可锻铸铁热处理工艺。 制备金相试样，进行合金显微组织观察和分析。 总结和编写综合实验研究论文。 我国可锻铸铁总产量在世界上名列前茅， 而且 需求量还将有所增大。 所以，今后我国可锻铸铁还将有一个大的发展。 但是 目前我国可锻铸铁的生产与工业先进国家之间的差距极大 ，主要表现在 铸造工艺材料如原砂、粘土、煤粉、粘结剂和涂料在品种、性能、质量等方面，以致我国的铸件尺寸精度和表面粗糙度比国外差一到两个等级，铸件表面缺陷 造成的废品率比国外高几倍。 铁素体 可锻铸铁 生产工艺的实验研究探索可锻铸铁的生产工艺并与我国现有的铸造技术比较以期不断提高我国可锻铸铁的铸造生产工艺水平，不断缩小与发达国家之间的差距。 4 第二章 实验方法 实验前准备 实验方案的选择 查资料可知，要得到铁素体可锻铸铁 首先 通过砂型铸造 浇注成 纯 白口铸铁件 ,然后经长时间的石墨 化退火 处理使铸态组织转变为铁素体加团絮状石墨即 可 获得 铁素体 可锻铸铁件 . 原材料的选定和计算 表 实验可供的选择原料 炉料 C(wt%) Si(wt%) Mn(wt%) P(wt%) S(wt%) Q10 生铁 中碳锰钢 高碳锰钢 45钢 75 硅铁 表 白口铸铁成分组成 元素种类 含量 (wt%) C %～ % Si %～ % Mn %～ % P % S % 实验原料选择： 实验以 Q10生铁和 45钢为主要原料，然后以中碳锰钢和 75硅铁调整各种元素含量。 炉料计算（炉料总量以四千克计算）： ⑴ Q10 生铁和 45 钢的计算： 设： Q10 生铁用量为 X(Kg) 5 45 钢用量为 Y(Kg) 列方程组如下（以含碳量计算）： %X+%Y=% 4„„„„„ ① X+Y=4„„„„„„„„„„„ ② 联立方程组 ① ② 得： X= Kg Y= Kg ⑵ 计算硅含量（硅含量不足由 75硅铁补充）： % %+ %=% Z 可解得 Z==31g 31247。 1000247。 4 100%=% 由于 75硅铁用量仅占总量的 %对其他元素含量影响极小，因此忽略不计。 ⑶ 计算锰含量（锰含量不足由中碳 锰钢补充）： % % +% =% X 可解得 X== 247。 1000247。 4 100%=% 由于中碳锰钢用量仅占总量的 %对其他元素含量影响极小，因此忽略不计。 因为所用原料中 P和 S的含量均小于白口铸铁，所以所配炉料中元素含量达到白口铸铁成分含量，不再需要计算。 表 实验原料用量 原料 用量 Q10 生铁 Kg 45钢 Kg 75 硅铁 31g 中 碳锰钢 实验仪器设备 天平、中频感应电炉、坩埚、 成套造型设备 、切割机、热处理电炉、电炉用夹子、玻璃板、砂纸（ 2 400 、 600 、 1000 、 2020）、抛光机、电子显微镜、计算机 6 实验过程 白口铸铁的浇铸 浇注前一周制作铸型 首先用水配置一定湿度的型砂并将型砂中较大的砂块打碎，然后将配置好的型砂逐渐放入铸型中并不断用砂冲敲打使型砂紧实，直至下型充满。 将上型放到下型上并摆好型芯和浇注通道，然后加砂并将砂紧实，直至将上部型腔充满。 然后取出型芯并 用铲子挖出浇冒口。