液態(tài)金屬成型2.3金屬的鑄造性能及熔煉

2.3鑄造合金熔煉及質量控制2.3.1熔煉方法沖天爐沖天爐是一個里面襯了耐火磚的圓形鋼桶沖天爐主要用于熔煉鑄鐵，是熔化鑄鐵效率最高的一種熔煉方法，使用也最為廣泛，而且非常經(jīng)濟。爐料金屬料生鐵、廢鋼、鐵屑、回爐料、硅鐵、錳鐵焦炭熔劑石灰石（2-4%）、氟石、（螢石）。其它，有白云石，碳酸鈉（純堿），碳化鈣------它們的主要作用就是和氧化鐵生成低熔點的、比較輕的爐渣，并增加爐渣的流動性焦鐵比焦鐵比是指一公斤焦炭能化多少公斤鐵水一般在1：8~12；高質量的鐵水一般比值去上限，有時到1：18也是有的出鐵溫度孕育鑄鐵一般1450℃左右，較好的沖天爐可以控制到1480℃球鐵1480~1520℃普通灰鐵1400℃沖天爐的缺點

成分波動大：由于金屬料直接和燃燒的焦炭接觸，鐵水中的硅和錳會和硅、錳反應，生成氧化硅和氧化錳，造成硅錳的燒損（一般15~20%），而且燒損不穩(wěn)定

溫度波動大:出鐵溫度會有差異，影響后面的各種處理。由于爐膛的燒損導致爐膛變大，從爐子開爐到結束，溫度是不一樣的，

鐵水質量較差鐵水中各種夾雜物較多沖天爐電路雙煉高質量鑄鐵熔煉

用沖天爐熔煉鐵水用感應電爐升溫凈化鐵水利用了沖天爐熔煉速度快，熔煉成本低得優(yōu)點，結合感應電爐溫度控制方便

電弧爐（主要用于煉鋼和爐料）三相電弧爐反射爐（煤氣、油氣）

主要用于有色合金中頻（工頻、變頻）感應爐由于有電磁攪拌作用，所以合金化比較容易，凈化作用也比較明顯電阻爐一、鑄鐵鑄鐵是指接近共晶成分的的鐵碳合金，碳2.5~4.0%，硅1.0~2.5%。（一）鑄鐵的分類1.根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式分類（1）白口鑄鐵指碳主要以游離碳化鐵形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈銀白色。（2）灰鑄鐵指碳主要以片狀石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈灰色。它是工業(yè)中應用最廣的鑄鐵。（3）麻口鑄鐵指碳部分以游離碳化鐵形式出現(xiàn)，部分以石墨形式出現(xiàn)，斷口灰白相間。

2.3.2常用鑄造合金熔煉

2.根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)分類（1）普通灰鑄鐵石墨呈片狀（2）蠕墨鑄鐵石墨呈蠕蟲狀，（3）可鍛鑄鐵石墨呈團絮狀（4）球墨鑄鐵石墨呈球狀3.根據(jù)鑄鐵的化學成分分類（1）普通鑄鐵（2）合金鑄鐵2.3.3灰鑄鐵化學成分：五大元素CSiMnPS碳碳的形式?jīng)Q定了鑄鐵的很多特性，其他的元素是通過影響碳的形式來影響鑄鐵的性能的硅

石墨化元素錳反石墨化元素增加基體強度硫反石墨化元素惡化石墨形狀，但太低孕育效果變差磷中性弱石墨化元素增加鐵水流動性，產(chǎn)生脆性石墨對灰鑄鐵性能的影響

石墨降低鑄鐵的力學性能，影響程度和石墨的數(shù)量，形狀，大小，分布有關

石墨卻又良好的減震性，減摩性，和缺口敏感性孕育處理孕育處理的主要目的是為了獲得分布均勻，細小的片狀石墨孕育處理可以獲得高牌號的鑄鐵HT250-350孕育處理的原理：熔煉出低碳硅含量的高溫鐵水，然后向鐵水中沖入少量細粒狀的孕育劑如75硅鐵，加入量可在鐵水的0.25%~1.5%范圍。孕育劑的作用是在鐵水中形成大量彌散的石墨形核質點，使石墨化作用加強。2.3.4鑄鋼鑄鋼的種類與性能鑄鋼按化學成分的不同，可分為以下兩大類：1.碳素鑄鋼指以碳為主要合金元素并含有少量其他元素的鑄鋼。根據(jù)碳質量分數(shù)的高低可分為低碳、中碳和高碳鑄鋼。鑄鋼的強度與球墨鑄鐵相近，但鑄鋼的沖擊韌度和疲勞強度都高得多，另外，鑄鋼的焊接性能遠比鑄鐵優(yōu)良。2.鑄造合金鋼對于具有較高力學性能或某些特殊性能要求的零件或工具，可采用合金鑄鋼（即鑄造合金鋼）。合金鑄鋼按其合金質量分數(shù)可分為低合金鑄鋼和高合金鑄鋼。2.3.5鑄造鋁硅合金鑄造鋁硅合金特點使用性能密度小，比強度高，熔點低，導熱性好，耐腐蝕鑄造性能流動性好，現(xiàn)收縮率低，熱裂傾向小，氣密性好熔煉鋁合金在液態(tài)條件下容易吸氣，特別是氫氣，在南方黃梅季節(jié)，特別容易產(chǎn)生氣孔鋁合金的熔煉鋁合金在液態(tài)條件下容易吸氣，特別是氫氣，在南方黃梅季節(jié)，特別容易產(chǎn)生氣孔。為了解決氣孔問題，鋁合金在熔煉的時候，要進行精煉處理除氣的主要方法有兩種：用噴槍、多孔耐火材料或旋轉葉輪注入氣體；或者，加入能生成氣泡的粉劑，如六氯乙烷；前者，發(fā)氣量可控，但后者不均勻，有時需要多次除氣鋁合金除氣水模擬旋轉葉輪氣泡生成變質處理變質的主要目的是要細化鑄態(tài)的晶粒鋁