制定可锻铸铁退火工艺的方法

制定可锻铸铁退火工艺的方法可锻铸铁在中性介质中，将白口铸铁坯件加热到900-980℃，使铸铁组织转变为奥氏体和渗碳体，经过长时间（3小时左右）保温后，渗碳体发生分解而得到团絮状石墨，此为第一阶段石墨化。在随后的缓冷过程中，奥氏体中过饱和的碳将充分析出并附在已形成的团絮状石墨表面，使石墨长大，完成第二阶段石墨化（760-720℃），形成铁素体和石墨，再缓冷至700-650℃，出炉空冷，最后得到铁素体可锻铸铁，又称黑心可锻铸铁。表1.可锻铸铁含硅量对退货时间的影响含硅量（%）1.4~1.61.7~1.81.9~2.0第一阶段石墨化时间（h）8~156~103~6第二阶段石墨化时间（h）15~2512~208~12为了满足铸件的力学性能和便于石墨化退火，在过内冲天炉熔炼的生产条件下，加铋孕育的铁素体可锻造铁的化学成分可控制在表2范围内。表2.国内加铋孕育处理的可锻铸铁化学成分元素名称CSiMnPSCr含量（%）2.4~2.81.4~2.00.40~0.75＜0.20＜0.25＜0.06注：Mn=1.75S+（0.2~0.3），＞1.80%Si时，＜0.10P时，注意防止回火脆性在实际生产中冲天炉熔炼的铁水成分难免会有超出表2范围的现象，此时应对常规退火工艺作适当修正，表三列举了铸态铸件化学成分超出规范时的退火对策措施，可供参考。表3.铸态铸件化学成分超出规范时退火的对策措施超出规范的成分退火各阶段的对策措施第一阶段石墨化第二阶段石墨化出炉冷却Si偏低延长时间（4~5h）延长时间（4~5h）温度稍低些Mn偏高延长时间（6~8h）Mn/S偏低提高温度，延长时间（4~6h）适当延长时间Cr偏高提高温度（20°~30°）延长时间（3~4h）延长时间（3~4h）P偏高降低温度（10°~15°）提高出炉温度（不低于700°）退火各阶段的工艺要点1.升温为了缩短退火周期和节约能源,升温初期在保证炉温均匀的前提下,升温越快越好。随炉温升高应逐渐加大送煤量.以烟囱不冒黑烟为准,烟道闸门调节至火焰未从火门喷出为宜。当炉温升至·850℃时,为了均衡炉温、防止局邵过烧和改善铸件石易婚态,应采用间歇加热的方式放慢升温速度(《25℃/li),并视炉膛内上下前后的实际温度,用调节上、下喷煤粉量和控制烟道闸门开启度等方法使炉沮均匀。这是保证铸件退火质量的一项重要措施。2.第一阶段石墨化经验证明,渗碳体的分解在80℃开始进行,90℃时加快,其间温度每升高50℃,第一阶段石墨时间可减少一倍.因此,升温阶段加热速度缓慢和第一阶段石墨化温度高均可缩短第一阶段石雄化时间,第一阶段石墨化温度一般控制在920~960℃,最高温度不宜超过1阅O℃(持续时间不超过Zh,若炉内温差大时,不宜超过9即℃),保温时间6一14h。此阶段以保温和缓降方式为好。即前期控制煤量,维持或上升至目标温度,并调节炉温、防止局部过烧;后期封炉保温,使整个阶段约一半时间无需加煤。这种缓慢降温方式使碳处于被析出状态,必然造成石墨核心的生成,自然加速了退火过程的进行。在此必须强调,第一阶段石墨化温度范围确定后实际时间是否足够,应以阶段试块检验合格为准。3.中间冷却中间冷却阶段在炉冷的条件下一般不会产生二次渗碳体。因而可打开冷却风门及燃烧室炉门,必要时也可鼓风以加快冷却速度。但中间冷却阶段,一部分炉气在炉内拱顶下部作涡流循环,不易向烟道流动,因而造成下部温度下降较快,而上部温度下降较慢;为了减小上下温差,在操作上要设法降低燃烧室的温度,对称、适度地开启冷却风门和烟道小闸门.4.第二阶段石墨化第二阶段石肇化应优先采用密闭护门随炉冷却的直接相变法退火工艺,既有利于节煤和缩短退火周期,也容易获得比较稳定的力学性能.第二阶段石墨化的温度范围通常为从7冈c(750℃),以2一5℃/h速度缓慢降至70℃,其保温时间一般以第一阶段石墨化时间的两倍为宜,在不影响整个生产周期的前提下不必人为缩短。这样,有利于铸件组织的铁素体化和伸长率的提高.第二阶段石墨化结束前应作试块检验,宏观断口为黑丝绒状,方可进人最终冷却阶段。5.最终冷却第二阶段石撼化结束后,一般随炉冷却,也可通过烟道闸门抽风加速冷却至650~680℃后拉出炉外快冷。特别是硅和磷量偏高时更应如此。在夏季可喷雾强制冷却,使其快速越过400~550℃的“脆性’沮度区域,防止回火脆性