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球墨鑄鐵件常見缺點(diǎn)的分析與對策球鐵是近40年來我國發(fā)展起來的重要鑄造金屬材料。由于球狀石墨造成的應(yīng)力集中小,對基體的割裂作用也較小,故球鐵的抗拉強(qiáng)度,塑性和韌性均高于其他鑄鐵。與相應(yīng)組織的鋼相比,塑性低于鋼,疲勞強(qiáng)度接近一般中碳鋼,屈強(qiáng)比可達(dá)07~08,幾乎是一般碳鋼的2倍,而成本比鋼低,因此其應(yīng)用日趨***。當(dāng)然,球鐵也不是十全十美的,它除了會產(chǎn)生一般的鑄造缺點(diǎn)外,還會產(chǎn)生一些特有的缺點(diǎn),如縮松、夾渣、皮下氣孔、球化不良及衰退等。這些缺點(diǎn)影響鑄件性能,使鑄件廢品率增高。為了防止這些缺點(diǎn)的發(fā)生,有必要對其進(jìn)行分析,總結(jié)出各種影響因素,提出防止措施,才能有效降低缺點(diǎn)的產(chǎn)生,提高鑄件的力學(xué)性能及生產(chǎn)效益。本文將討論球鐵件的主要常見缺點(diǎn):縮孔、縮松、夾渣、皮下氣孔,米東區(qū)球墨鑄鐵管哪家質(zhì)量好、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。1縮孔縮松(1)碳當(dāng)量:提高碳量,增大了石墨化膨脹,可減少縮孔縮松。此外,提高碳當(dāng)量還可提高球鐵的流動性,有利于補(bǔ)縮。生產(chǎn)質(zhì)量鑄件的經(jīng)驗(yàn)公式為C%+1/7Si%>39%,米東區(qū)球墨鑄鐵管哪家質(zhì)量好,米東區(qū)球墨鑄鐵管哪家質(zhì)量好。但提高碳當(dāng)量時,不應(yīng)使鑄件產(chǎn)生石墨漂浮等其他缺點(diǎn)。(2)磷:鐵液中含磷量偏高,使凝固范圍擴(kuò)大,同時低熔點(diǎn)磷共晶在***凝固時得不到補(bǔ)給,以及使鑄件外殼變?nèi)酢0⒗仗╇x心球墨鑄鐵管哪家好 。米東區(qū)球墨鑄鐵管哪家質(zhì)量好
因此有增大縮孔、縮松產(chǎn)生的傾向。一般工廠控制含磷量小于008%。(3)稀土和鎂:稀土殘余量過高會惡化石墨形狀,降低球化率,因此稀土含量不宜太高。而鎂又是一個強(qiáng)烈穩(wěn)定碳化物的元素,阻礙石墨化。由此可見,殘余鎂量及殘余稀土量會增加球鐵的白口傾向,使石墨膨脹減小,故當(dāng)它們的含量較高時,亦會增加縮孔、縮松傾向。(4)壁厚:當(dāng)鑄件表面形成硬殼以后,內(nèi)部的金屬液溫度越高,液態(tài)收縮就越大,則縮孔、縮松的容積不僅***值增加,其相對值也增加。另外,若壁厚變化太突然,孤立的厚斷面得不到補(bǔ)縮,使產(chǎn)生縮孔縮松傾向增大。(5)溫度:澆注溫度高,有利于補(bǔ)縮,但太高會增加液態(tài)收縮量,對消除縮孔、縮松不利,所以應(yīng)根據(jù)具體情況合理選擇澆注溫度,一般以1300~1350℃為宜。(6)砂型的緊實(shí)度:若砂型的緊實(shí)度太低或不均勻,以致澆注后在金屬靜壓力或膨脹力的作用下,產(chǎn)生型腔擴(kuò)大的現(xiàn)象,致使原來的金屬不夠補(bǔ)縮而導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生縮孔縮松。(7)澆冒口及冷鐵:若澆注系統(tǒng)、冒口和冷鐵設(shè)置不當(dāng),不能保證金屬液順序凝固;另外,冒口的數(shù)量、大小以及與鑄件的連接當(dāng)否,將影響冒口的補(bǔ)縮效果。(1)控制鐵液成分:保持較高的碳當(dāng)量(>39%);盡量降低磷含量(<008%)。天山區(qū)球墨鑄鐵管哪家銷量好阿勒泰離心球墨鑄鐵管廠家直供。
1設(shè)備選擇熔煉設(shè)備選擇熔煉設(shè)備的選用首先是在滿足生產(chǎn)需要的前提下,遵循***、低耗的原則。感應(yīng)電爐的優(yōu)點(diǎn)是:加熱速度快,爐子的熱效率較高,氧化燒損較輕,吸收氣體較少。因此,用中頻電爐熔煉,可避免增硫、磷問題,使鐵水中P不大于%、S不大于%。球化包的確定為了提高球化劑的吸收率,增加球化效果,球化處理包應(yīng)比一般鐵液包深。球化包的高度與直徑之比確定為2::高碳、低硅、大孕育量。為了穩(wěn)定化學(xué)成分和有效地控制促進(jìn)白口化元素和反球化元素,保證熔煉鐵水的質(zhì)量,選用張鋼Z14生鐵,其化學(xué)成分:C>%,Si%~%,P≤%,S≤%。球化劑的選擇球化劑的選用應(yīng)根據(jù)熔煉設(shè)備的不同,即出鐵溫度及鐵液的純凈度(如含硫量、氧化程度等)而定。我國最常用的是稀土鎂硅鐵球化劑,采用這種球化劑處理時,由于合金中含硅量較高,可***降低鎂處理時反應(yīng)的劇烈程度。同時也能因增硅而有些孕育作用。電爐生產(chǎn)時,因溫度相對較高,所用球化劑、低硅、低硫、低磷??刂坪昧虻暮浚巧a(chǎn)球鐵的一個重要條件。球化和孕育處理球化劑加入量應(yīng)根據(jù)鐵液成分、鑄件壁厚、球化劑成分和球化處理過程的吸收率等因素分析比較確定。一般為%~%,若球化劑放置時間較長,則應(yīng)適量多加。
下面的幾張球墨鑄鐵管腐蝕失效的照片是這個報告中的附圖。高質(zhì)量生產(chǎn)的球墨鑄鐵管基本能夠滿足輸水管道的一般應(yīng)用。而質(zhì)量管控差的鑄管企業(yè)生產(chǎn)的球墨鑄鐵管基本上與手工防腐鋼管相差無幾。因此,不要以為球墨鑄鐵管就一定比鋼管耐腐蝕。當(dāng)電阻率小于100歐姆米時,美國墾務(wù)局(類似于國內(nèi)水務(wù)公司)建議普通防腐的球墨鑄鐵管采取陰極保護(hù),而重防腐(聚合物涂層)球墨鑄鐵管當(dāng)土壤電阻率小于25歐姆米時也需要陰極保護(hù)(參見CorrosionConsiderationsforBuriedMetallicWaterPipe2004)。新興鑄管在文章和報告中用工廠生產(chǎn)的球墨鑄鐵管與國內(nèi)手工防腐(外防腐為三油兩布,內(nèi)防腐為水泥砂漿或IPN8710涂料)的輸水鋼管做比較,一個是工廠程序化機(jī)械生產(chǎn),質(zhì)量管控嚴(yán)格的的球墨鑄鐵管,另一個是手工操作,防腐質(zhì)量無法把控的輸水鋼管。由于加工手段不同,雖然它們采用的防腐材料基本相同,但實(shí)際防腐效果相差甚遠(yuǎn)。不過從另一方面提醒我們,除了現(xiàn)場補(bǔ)口施工,手工防腐的輸水鋼管應(yīng)當(dāng)***禁止生產(chǎn)和使用。球墨鑄鐵管防腐形式除了常規(guī)的內(nèi)襯水泥砂漿和管外噴涂瀝青外還有其它多種防腐,重防腐為內(nèi)外噴涂環(huán)氧或聚氨酯。而新型的輸水鋼管內(nèi)外防腐通常為聚氨酯。 阿勒泰離心球墨鑄鐵管規(guī)格 。
反觀國內(nèi)由于沒有太多輸水鋼管的競爭,大口徑球墨鑄鐵管已生產(chǎn)到DN2600。從上圖可以看到,北美主要的4家生產(chǎn)輸水管道的企業(yè)都有焊接鋼管的生產(chǎn)工廠。美國比較大的鑄管企業(yè)American有2家生產(chǎn)輸水鋼管的工廠。從另一個側(cè)面可以看出,沒有鋼管產(chǎn)品的企業(yè)不是一個完整的輸水管道生產(chǎn)企業(yè)。2球墨鑄鐵管比鋼管耐腐蝕,不需要陰極保護(hù)這種說法目前在國內(nèi)非常流行,深入人心,似乎球墨鑄鐵管中添加了什么神奇的元素使其耐腐蝕性能大大提高。生產(chǎn)球墨鑄鐵時需要進(jìn)行球化處理,即向鐵水中加入一定量的球化劑(鎂或稀土等)和促進(jìn)石墨化,減少白口的孕育劑,以獲得細(xì)小均勻分布的球狀鑄鐵。這些元素并不能提高球墨鑄鐵管的防腐性能。在討論抗腐蝕能力時,首先須澄清一個問題,實(shí)際應(yīng)用中不允許使用沒有防腐的金屬管道(無論是球墨鑄鐵管還是鋼管),50年的設(shè)計壽命不是靠裸金屬管道來實(shí)現(xiàn)的,而是由金屬防腐層的好壞所決定的。美國通過對159個鑄管埋地管道進(jìn)行的監(jiān)測結(jié)果表明,黑色金屬的各種鑄管腐蝕速率和鋼管是一樣的,雖然金屬大量流失,但球墨鑄鐵管看上去外觀要好一些(參看ReviewoftheBureauofReclamation'sCorrosionPreventionStandardsforDuctileIronPipe2009)。阿克蘇給水球墨鑄鐵管推薦 。烏魯木齊縣球墨鑄鐵管廠家電話
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球化反應(yīng)控制的關(guān)鍵是鎂的吸收率,溫度高,反應(yīng)激烈,時間短,鎂燒損多,球化效果差;溫度低,反應(yīng)平穩(wěn),時間長,鎂吸收率高,球化效果好。因此,一般在保證足夠澆注溫度的前提下,宜盡可能降低球化處理溫度,控制在1420~1450℃。球化劑要砸成小塊,粒度一般在5~25mm,加在包底,再在上面加硅鐵和鐵屑。孕育處理是球墨鑄鐵生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié),它不僅促進(jìn)石墨化,防止自由滲碳體和白口出現(xiàn),而且有助于球化,并使石墨變得更細(xì)小,更圓整,分布均勻,從而提高球墨鑄鐵的力學(xué)性能。孕育劑一般多采用FeSi75,其加入量根據(jù)對鑄件的力學(xué)性能要求,一般為%~%。孕育劑的粒度根據(jù)鐵液量多少,一般砸成5~25mm的小塊。孕育劑應(yīng)保持干凈、干燥。球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中,在連續(xù)生產(chǎn)時,剛出完前一爐鐵后,包很熱,過早加入會使其粘結(jié)在包底而削弱球化和孕育效果。為了延遲球化反應(yīng)時間,增強(qiáng)球化和孕育效果,要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多,一般多采用操作簡便的沖入法處理球鐵。球化效果爐前檢驗(yàn)爐前檢驗(yàn)孕育、球化效果好壞,一般采用三角試樣。澆注三角試樣,冷至暗紅色,淬水冷卻,砸斷后觀察斷口。斷口銀白色,前列白口。米東區(qū)球墨鑄鐵管哪家質(zhì)量好
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