热模铸管生产工艺课件分析教学内容.ppt

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1、热模铸管生产工艺课件分析第一部分球墨铸铁及其应用第二部分离心球墨铸铁管第三部分过程质量控制课件提纲第一部分球墨铸铁及其应用铸铁严格意义上讲有15种之多，球墨铸铁只是其中一种。之所以称球墨铸铁是因为在铁水中添加了球化剂，通过球化处理使铸铁中的片状石墨转变为球状，球状石墨对金属基体的割裂作用比其它形状石墨小，克服了片状石墨对铁基体连续性的阻止作用，使其具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性。球墨铸铁制造工艺自上世纪40年代被发现，之后迅速大规模工业化生产，在压力管道及配件和汽车、机床、农业等多个领域得到应用。一、球墨铸铁的特点灰铁与

2、球铁在显微镜下的组织比对图例一、球墨铸铁的特点1、设备选择1.1熔炼设备的选用首先是在满足生产需要的前提下，遵循高效、低耗的原则。感应电炉加热速度快，炉子的热效率较高，氧化烧损较轻，吸收气体较少，可避免增硫、磷问题。1.2球化包的确定为了提高球化剂的吸收率，增加球化效果，球化包应比一般铁液包较深，球高度与直径比为≥2：1。二、球墨铸铁获得条件2、原材料选择2.1选择球铁球化剂的加入效果条件是：高碳、低硅、大孕育量。为了稳定化学成份和有效地控制白口化元素和反球化元素，保证熔炼铁水的质量，其化学成份为：C＞3.3％，Si1

3、.25％～1.60％，Mn≤0.4%P≤0.06％，S≤0.04％。二、球墨铸铁获得条件2.2球化剂的选用应根据熔炼设备的不同及出铁温度和铁液的纯净度（含硫量、氧化程度等）而定，通常选用稀土镁合金和钝化镁粒两种球化剂。他们最大的差异是加入方式不同，钝化镁粒的球化过程反应较为剧烈，但吸收率相对较高。2.3孕育剂是球墨铸铁生产过程中必不可少的的一个因素，它不仅促进石墨化，防止自由渗碳体和白口出现，而且有助于球化，并使石墨变得更细小，更圆整，分布均匀，从而提高球墨铸铁的力学性能。孕育剂的材质主要是质量分数≥72%硅铁合金，必要时使用

4、添加钙、钡的等元素的复合材料。二、球墨铸铁获得条件3、炉前控制3.1控制好硫的含量，是生产球墨铸铁的一个重要条件，原铁液应遵循高碳、低硅、低硫、低磷。3.2球化反应控制的关键是镁的吸收率，铁液温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率提高。因而球化处理时要根据工艺条件合理的控制出铁温度区间。二、球墨铸铁获得条件3.3炉前检验孕育、球化效果好坏，可做光谱分析，根据成分判良好与否。无光谱条件下，浇注三角试样冷至暗红色，淬水冷却，砸断后观察断口。断口银白色，尖端白口，中心有疏松，两侧凹缩，同

5、时砸断时有电石气味，敲击声和钢相似，则球化良好。3.4球化完成后由于球化作用有衰退现象，因此必须在15分钟内将铁水处理完毕，否则可引起由衰退导致的球化不良。二、球墨铸铁获得条件1、球化率根据球状石墨个数所占石墨总数的百分比作为球化率，将球化率分为6个等级。三、球化分级评定（显微镜100倍观测）球化级别说明球化率1级石墨呈球状，少量团状，允许极少量团絮状≥95%2级石墨大部分呈球状，其余为团状和极少量团絮状90%3级石墨大部分呈团状，其余为团絮状，允许极少量蠕虫状80%4级石墨呈分散分布的蠕虫状、球状、团状、团絮状70%5

6、级石墨呈聚集分布的蠕虫状、片状及球状、团状、团絮状60%6级石墨呈聚集分布的片状、蠕虫状，极少量球状50%三、球化分级评定（显微镜100倍观测）2、石墨大小石墨球的大小对力学性能的影响很大，减小石墨球径，增加石墨球在单位面积的个数可以明显地提高球墨铸铁的强度、塑性和韧性。石墨球径的减小，使单位面积上球墨铸铁数量增多，可使抗疲劳强度提高，因此，细化石墨也是提高抗疲劳强度的一个要求。根据GB/T9441-2009可将石墨大小划分6个等级：三、球化分级评定（显微镜100倍观测）级别在100X下观察,石墨长度/mm实际石墨长度/mm3

7、＞25～50＞0.25～0.54＞12～25＞0.12～0.255＞6～12＞0.06～0.126＞3～6＞0.03～0.067＞1.5～3＞0.015～0.038≤1.5≤0.015图117级图128级三、球化分级评定（显微镜100倍观测）第二部分离心球墨铸铁管1849年，英国人安德鲁·逊克（AndrawShank）制造出了第一台离心铸管机，生产了长为3600mm、直径为75mm的离心铸铁管。1947年，英国人烟的莫罗(Morrogh)发现了铸态下存在球状石墨的铸铁，1948年美国国际镍公司(INCO)加格奈宾(Gagneb

8、in)等通过在铸铁中加Mg，并使其残留量保持在0．04%以上，获得了球墨铸铁，此后将此工艺应用到了铸管生产，制造出球墨铸铁管。球铁管自20世纪40年代发明至今仅70余年历史，以其强度高、韧性好、耐腐蚀、抗震性好、施工方便等多项优良特性，成为城镇供水和低压供气的首选管材，是供水