| |
|
|
氧对铸造铸钢件生产的影响作用，如何规避缺陷-铸件展-铸件采购会-国际铸件展-铸造工业展-2024第二十四届广州国际铸件产品及铸造工业展会-巨浪展览-The 24th China(Guangzhou )Int’l Casting product Exhibition
2023年10月16日 铸件展-铸件展会-casting expo-casting exhibition |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
|
一、氧对铸钢质量的有害影响
氧对铸钢的有害影响，是由于氧在液态和固态钢中的溶解度相差悬殊而形成的。主要有害影响有：
1、氧是构成铸钢件气孔的缘由之一
在钢液凝固过程中，由于氧的溶解度随温度的降落而显著降低，因而，析出的氧便与钢液中的碳发作反响，产生的CO气泡若滞留于钢中便成为气孔。
2、氧促使铸钢热裂的构成
钢液含氧量过高时，会加剧铸钢热裂倾向，缘由是FeO与FeS相遇时构成低熔点（940℃）共晶体（FeO·FeS），并以薄膜状散布于晶界上，因此易形成热裂。
3、氧是构成非金属夹杂物的主要元素之一
氧可与多种元素发作氧化反响，构成氧化物夹杂，这些夹杂若滞留于钢中，将降低铸钢的性能。
二、钢液的扩散脱氧
应用氧在钢液中的扩散行为，使钢液中的氧转入渣中而到达降低钢液含氧量的办法，称为扩散脱氧。详细做法是，在熔炼复原期稀薄渣造好后，将粉状脱氧剂撒于渣面上，首先降低渣中的含氧量，毁坏氧在熔渣与钢液溶解度的均衡，钢液中的氧必然向熔渣中扩散。因而，不时降低渣中的氧，钢液中的氧就不时地向渣中扩散，从而降低钢中的含氧量。
扩散脱氧常用的粉状脱氧剂有；碳粉、硅铁粉、硅钙粉、铝粉、碳化钙粉等。这些脱氧剂中的C、Si、Al、Ca等元素进入渣层后便于（FeO）发作复原反响，如：
脱氧产物进入炉气或被熔渣吸收，因而，扩散脱氧不污染钢液。但由于扩散脱氧是在渣与钢液界面上停止，氧由钢液中向渣中扩散需求的时间较长，因而，消费效率低，能耗高。
三、钢液的沉淀脱氧
沉淀脱氧是将块状的脱氧剂直接参加钢液中，脱氧剂与（FeO）发作沉淀反响而脱氧。沉淀脱氧又称强迫脱氧，沉淀脱氧法脱氧产物的扫除，影响脱氧效果。按脱氧产物的构成时间划分，脱氧产物可分为：
一次脱氧产物——在炉内或包内参加脱氧剂后立刻构成的脱氧产物；
二次脱氧产物——已脱氧的钢液在其冷却至液相线之前所构成的脱氧产物；
三次脱氧产物——在液相线与固相线之间凝固时所构成的脱氧产物。
这三类脱氧产物统称为内生脱氧产物。
研讨标明：一次脱氧产物具有汇集、长大和上浮的有利条件，故绝大局部能排出钢液。二次、三次脱氧产物均不能排出铸件，特别是三次脱氧产物是钢液在凝固过程中产生的，常滞留于枝晶之间，对铸钢质量具有决议性影响。铸钢中所看到的氧化物夹杂，绝大多数是三次脱氧产物。
（一）包内沉淀脱氧机理
1、脱氧反响即脱氧剂与（FeO）的化学反响；
2、脱氧产物的形核、聚合长大、上浮和排出。
整个过程都随同着热力学和动力学作用。研讨证明，采用强脱氧剂脱氧时，脱氧产物可疾速排出钢液，如脱氧产物Al2O3虽为固态颗粒，但其排出速度很快。
脱氧产物的排出速度主要取决于脱氧剂的品种，而与脱氧产物的状态及其尺寸无明显关系。特别是用铝脱氧时，在出钢过程中参加铝1~2min，钢中的氧便与铝构成Al2O3并排出。其缘由是，Al2O3与钢液的润湿性差和相间张力大（2N/m）。
此外，钢液流入钢包时，有足够的搅动，使脱氧产物因碰撞而聚合长大，同时搅动也使钢液和熔渣猛烈运动，促使脱氧产物被熔渣捕获或粘附于包衬外表。
（二）沉淀脱氧用脱氧剂引见
沉淀脱氧用脱氧剂应具有强的脱氧才能，其脱氧产物不溶于钢液，并易于从钢液中排出。
1、元素的脱氧才能研讨证明：脱氧元素对氧的亲和力越大，其脱氧才能越强，钢中的溶解氧就越低。元素的脱氧才能，普通随温度的降低而进步。
通常说钢中的含氧量是指总氧量，它包括溶解氧和化合氧。所以，元素的脱氧才能只反映其降低钢中溶解氧的才能，而降低化合氧的才能，则与脱氧产物的化学组成和物理特性、钢液温度及动力学要素等有关。
当脱氧元素的含量为0.1%时，各元素的脱氧才能由强到弱排序为：
Ca＞RE＞Zr＞Al＞Ti＞B＞Si＞C＞V＞Cr＞Mn。
脱氧元素在一定含量范围内，随其含量的增加，与其相均衡的氧含量对应降低，但是，当脱氧元素超越这一含量后，随着脱氧元素含量的增加，相应的均衡氧含量反而增大，这阐明并非脱氧剂参加愈多，钢液中的溶解氧就降低的多。
2、单元素脱氧剂引见
⑴Mn锰是较弱的脱氧剂，是常用的脱氧剂之一。
⑵Si硅是较强的脱氧剂，是常用的脱氧剂之一，其脱氧产物SiO2是高熔点的固体质点，能被钢液所润湿，排出较为艰难。感应炉内用硅脱氧时，氧的降低速度是较快的，硅参加后5~10min，氧含量便可降至最低值。包内用硅脱氧的速度与炉内根本相同。
⑶Al铝是最常用的强脱氧剂，感应炉熔炼时参加铝0.1%，铝脱氧后仅在3~4min内，钢中的溶解氧便降至0.01%以下，包内脱氧时，出钢前先将铝参加包内，然后出钢，出钢后2~3min内，钢液中的氧含量便可降至0.02%以下。出钢后由于钢液温度的降低，铝的脱氧才能进步，这样钢液在包内镇静时，钢液中的氧含量仍能迟缓的降落。
⑷Ca钙是很强的脱氧剂，也是强的脱硫剂，但由于钙的气化而显著降低其脱氧效果。为克制其缺陷，必需降低其蒸气压，Si、Al不只能降低钙的蒸气压，而且还可进步钙的溶解度。用硅钙合金脱氧，还可改善夹杂物的形态成为球状，因此改善钢的性能。此为硅钙合金脱氧的突出优点。
⑸Ti钛是较强的脱氧剂，脱氧才能强于硅而弱于铝。其脱氧产物因钛含量不同而不同。当Ti＜0.2%时，脱氧产物是TiO2或Ti3O5。Ti的脱氧产物尺寸为16~18μ，近似球状，并平均地散布在晶粒内部。
另外，Ti在钢液中还可构成高度弥散的TiN，其尺寸为4~14μ，可作为非自发结晶中心，而细化晶粒。TiN还可避免铸钢件产生脆性断口。
当Ti含量为0.06%时，沿晶界会构成片状共晶硫化物而降低钢的冲击韧性。因而，钛脱氧时，钢中适合的钛含量为0.02~0.06%。
通常为避免AlN对铸钢件性能的不良影响而采用钛替代铝终脱氧。
⑹Zr锆是极强的脱氧剂，在1650℃时，锆的脱氧才能强于铝，只需参加少量的锆终脱氧，便可取得氧含量极低的钢。锆的脱氧产物为直径3μ的小球。
Zr脱氧时构成的ZrN，可作为非自发结晶中心，细化晶粒，同时还可避免脆性断口。
⑺RE也是良好的脱氧剂。稀土金属通常是镧（La）系元素的总称。La、Ce、Pr、Nd四个元素与铸钢消费较为亲密，稀土的脱氧才能强于Zr、Al、Ti，接近于Be，而稍低于Ca、Mg。
采用稀土脱氧有如下特性：
①脱氧反响的同时随同有脱硫反响。RE能同时与O、S反响，生成稀土氧化物、稀土硫化物和稀土氧硫化物，同时降低钢中的氧和硫。
②稀土氧化物、硫化物熔点高、密度大、质点小，不易排出而滞留于钢中。
③稀土金属的突出优点是，使钢中夹杂物球化，而有利于进步钢的性能。
3、常用复合脱氧剂引见
⑴硅锰合金复合脱氧Mn是弱脱氧元素，Si是较强脱氧元素，Si、Mn配合运用，可取得良好的脱氧效果，如运用硅锰合金复合脱氧剂。消费中常用“先加锰铁后加硅铁于炉内”的复合脱氧法，也可取得较好的效果。
⑵硅锰铝合金复合脱氧Si和Mn可进步Al的脱氧才能。采用硅锰铝复合脱氧剂时，无论在炉内或包内脱氧，效果均好。消费中常用“先锰铁后硅铁”炉内预脱氧，再用铝包内终脱氧，效果也很好。
铸件展-铸件采购会-国际铸件展-铸造工业展-2024第二十四届广州国际铸件产品及铸造工业展会-巨浪展览-The 24th China(Guangzhou )Int’l Casting product Exhibition
2024铸件展，2024铸件展会，2024广州铸件展，2024中国铸件展会，2024广州铸件展，2024广州铸件展会， 2024压铸件展，2024压铸件展览会，广东铸件展，广东铸件展会， 中国铸件展,中国铸件展览会，铸造工业展，2024铸造工业展-casting Industry Exhibition,casting expo, 2024 casting exhibition, 2024 casting expo, China casting exhibition, China casting expo,casting Industry event,casting event, 2024 casting event,casting event 2024, China casting event, China casting event
内容来自网络，如有侵权，请联系删除（020-38620785） |
|
|
|
