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卡森公司預處理劑在鑄鐵件生產中的應用
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摘要:卡森預處理劑的由來及性能特點介紹
預處理劑目前的種類較多,有FeSi 、SiC、高純優質增碳劑或一些硅鐵基合金內復合幾種微量元素, 卡森預處理技術是在孕育或球化處理前,通過預處理劑加入,在傳統預處理效果的基礎上,再將鐵液中的w(O),w(S)及其它一些雜質干擾元素反應復合成有效石墨核心,為孕育或球化反應提供優良的鐵水;同時反應生成的產物還可以作為穩定的形核質點和共晶轉變中石墨的形核核心,適用于灰鑄鐵和球墨鑄鐵,其作用有改善鐵液的冶金質量,較強的脫氧作用,增加單位面積的形核核心,降低鐵液的過冷度,改善石墨形態及鑄件的顯微組織,改善鑄件機械性能(切削性能)等。
關鍵詞:預處理劑  切削性能  球化率。
    了解了卡森公司預處理劑在鑄鐵件生產中的作用,下面我們通過兩個實用案例具體分析如下:
一、對HT250以上牌號產品機加工性能有明顯改善
 (一)、 產品圖片及使用要求

上圖為國內某工廠為大眾公司某款轎車生產的制動盤毛坯,客戶對產品質量要求如下:
   1、材質為HT250,抗拉強度(本體)205Mpa以上。
   2、金相要求:制動面要求片狀A型石墨≥90%,石墨長度4~5級,B、D、E型石墨小化,不允許存在C型石墨,基體組織:允許存在5%以下的鐵素體,其余為珠光體,碳化物含量不允許超過2%。
   3、硬度要求:187~229,同一面上硬度差15度以下,同一鑄件硬度差20度以下。
   4、機加工刀具損耗為400件/把
針對以上的客戶要求,該工廠生產的產品質量要求全部滿足,不足的是機加工刀具損耗只有大約250件/把,達不到客戶要求,為此卡森公司技術人員和該工廠技術人員通過技術交流后做如下2爐試驗,試驗條件
     1.同同一爐子連續生產2爐,爐全部按照現有熔煉工藝,不加卡森公司預處理劑;第二爐加卡森公司A級預處理,其余按照熔煉現有工藝
     2.所用的原材料2爐大體相當,不存在干憂因素
(二)、該產品部分生產條件(生產作業標準書)如下:
    熔煉設備為中頻感應電爐,容量:6噸
   主材料配比:廢鋼40%,回爐料60%
   熔煉爐前要求的化學成份要求:
   C: 3.20~3.30    Si: 1.75~1.85    Mn: 0.8~0.9    P: 0.08以下     
           S:0.06~0.08  Sn: 0.085~0.095   Cu: 0.35~0.45  Cr: 0.15~0.25
   Mo:0.05以下   Ni: 0.05以下     Ti:0.03以下
   出爐溫度:1490±10℃
   澆注溫度控制在1390~1440℃之間
   開箱時間大約90分鐘
 (三)、實際生產數據如下:
       爐前成分
       未添加卡森預處理劑的爐前鐵水成分
       C: 3.28(碳當量儀)  Si:1.81   Mn :0.89  P:0.046 
       S :0.074  Sn:0.091  Cu:0.39    Cr :0.18  Mo:0.036       
       Ni:0.039  Ti:0.019
       添加卡森預處理劑的爐前鐵水成分
         C: 3.26(碳當量儀)  Si:1.78   Mn :0.91  P:0.048         
         S :0.071  Sn:0.090  Cu:0.41    Cr :0.17  Mo:0.038          
         Ni:0.035  Ti:0.020
  以上數據表明,兩爐鐵水成分基本一致
  其他生產控制數據嚴格按照生產作業標準書執行,這里不再列出
 (四)、對比檢測結果如下:
    1.金相
   未添加卡森公司預處理劑的金相如下:
   
          添加卡森公司預處理劑的金相如下:
   
   從上面的金相圖片可以看出,添加卡森公司預處理劑的A型(都≥90%,石墨長度4~7級)石墨形態要更細更短、數量更多一些,腐蝕以后的基體組織鐵素體量要少很多,都不存在碳化物。
   2.機械性能

項目

硬度
(HB)

(實體)抗拉強度
(N/mm2)

規格

187- 229

205N/mm2↑

實測

未添加:208 207 214 212

262

實測

添加:207 207 203 205

255

判定

合格

合格

從上表的檢測數據可以看出,硬度差進一步縮小,抗拉強度略有下降
機加工刀具磨損數據統計
     從下面的統計表可以看出,添加卡森預處理劑對機加工的刀具磨損改善效果非常明顯的

刀具位置、壽命統計

類別

件名

刀具編號

S

F

未添加
刀具壽命

添加
刀具壽命

OP10

N300制動盤

D4

S300

0.4

130

255

D6

S400

0.4

50

65

D1

S400

0.35

160

160

 

 

 

 

 

 

 

類別

件名

刀具編號

 

 

 

 

OP20

N300制動盤

D5

S500

F0.3

55

65

D8

S1600

0.3

40

60

D6

S400

0.5

45

60

 

 

 

 

 

 

 

類別

件名

刀具編號

 

 

 

 

OP30

N300制動盤

D2

S1500

0.25

80

360

S350

0.15

340

360

D4

S800

0.35

40

72

 

 

 

 

 

 

 

類別

件名

刀具編號

 

 

 

 

OP40

N300制動盤

D1

S1800

545

1100

1100

D2

S2000

530

1100

1100

 

 

 

 

 

 

 

類別

件名

刀具編號

 

 

 

 

OP50

N300制動盤

D3

S2500

F0.45

75

126

S2500

F0.35

500

500

D5

S2000

F0.65

150

168

T1

S1000

F0.45

75

145

卡森公司預處理劑可以增加球墨鑄鐵件石墨球數量,改善石墨球的圓整度,提高球化率。

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