高碳高強度灰鑄鐵生產技術

該技術特別適合生產中高強度、低彈性模量、形狀複雜、壁厚不均勻，要求具有良好加工性能和減摩、減震性能的鑄件。

基本介紹

• 中文名：高碳高強度灰鑄鐵生產技術
• 套用領域：機械、冶金、紡織等行業
• 產品特點：高強度、低彈性模量
• 理論專著：《鑄鐵物理冶金理論與套用》

市場分析

灰鑄鐵在鑄造合金中占主導地位。近年來，隨著對機械、冶金、紡織等行業對鑄件質量要求的提高，中高強度灰鑄鐵的需求量急劇增長。我國加入世貿組織後，將成為鑄件出口大國，這種需求會進一步增加。

目前我國生產中高強度灰鑄鐵主要有兩種方法：一是降低原鐵水碳含量強化孕育；二是加入微量合金元素。我們知道，灰鑄鐵具有較高的碳當量，尤其是具有較高的碳含量是保證灰鑄鐵具有優良鑄造性能、減震性能、減摩性能及切削加工性能的必要條件，降低碳含量必然要影響上述性能。因此，目前國際上普遍追求在高碳含量下的高強度灰鑄鐵的獲得，採用低碳當量強化孕育方法生產的灰鑄鐵難以在世界貿易中有競爭力。

採用微合金化的方法來提高灰鑄鐵的強度，不僅提高了材料成本，同時對熔煉設備提出了一定的要求。尤其是由於一些合金元素有嚴重的遺傳性，給回爐料的使用帶來困難。因此，這種方法必然影響企業的經濟效益。

特點和適用範圍

在冶金部的資助下我們系統研究了鑄鐵中主要元素的互動作用和合理配比，同時開發了新型複合孕育劑。這項研究成果在理論上得到國內外的認可，先後在國內外學術刊物上發表學術論文十餘篇，在冶金工業出版社出版了專著《鑄鐵物理冶金理論與套用》。這些論著分別被美國的《金屬文摘》、《化學文摘》、日本的《科學技術文獻速報》、俄國《科學技術文摘》等著名文摘摘錄， 其中6篇論文被收入國際工程類最具權威性的美國《工程文摘》（EI）。在上述理論成果的指導下，我們開發了相應的高碳中高強度灰鑄鐵生產技術。

性能指標

該技術可達到以下性能指標：使碳含量為3.2-3.5%的高碳灰鑄鐵的抗拉強度分別達到250MPa（沖天爐熔煉）和300MPa（電爐熔煉）以上, 硬度控制在HB190-220之間。 同時明顯減小灰鑄鐵組織和性能對斷面的敏感性，顯著減小灰鑄鐵鑄造應力。

該技術對熔煉設備無特殊要求，不影響鐵水流動性等鑄造性能，不含遺傳性元素和貴重合金元素。該孕育劑可由現有冶金材料混配而成，成本低,使用方便,孕育效果穩定,無環保問題。

生產工藝方法

該技術屬強化孕育技術，孕育劑採用現有冶金材料經破碎後混配而成，孕育劑的加入方法採用目前國內普遍使用的包內沖入法。與目前孕育鑄鐵生產工藝相比，除孕育劑不同外，沒有其他任何區別。

經濟性分析

經濟性分析

普通孕育鑄鐵相比，該技術採用的孕育劑價格略高於目前普遍使用的75矽鐵孕育劑，噸鑄件成本增加25元左右，與微合金化和高矽碳比技術比較，該技術由於不需要加入合金元素和加入過多的矽鐵，其噸鑄件成本低於微合金化和高矽碳比技術。