铸铁砝码铸造对于中频电炉技术应用

氮、氢、氧是存在于铸铁砝码中并对铸铁砝码组织和性能产生重要影响的气体元素。铸铁砝码中的氮主要来源于熔炼过程，感应电炉熔炼铸铁砝码，含气量*是冲天炉铸铁砝码含气量的65%-75%。氮对灰铁的*拉强度有重大影响，*此就足以说明中频炉与冲天炉分别用同*炉料生产灰铸铁砝码件，力学性能有明显差别。其原因在上述已讲过的电炉铁水内结晶合心少，铁水白口倾向大之外，还应考虑氮对机体的强化作用。

铸铁砝码成分在：W（C）：3.12%，W(Si)：1.35%，W（Mn)：0.71%,W(S)：0.09%,W(P)：0.13%的铁液中随氮含量的增加，铸铁砝码强度也逐步增加。

灰铸铁砝码氮含量*般在80-180PPm之间，含氮量大于110PPm铸件就容易出现氮气孔，当含氮量大于140PPm时更甚。铸铁砝码中如果同时含氢量增加，降低生成裂隙状气孔的氮含量。碳含量增加，铸铁砝码氮气孔会减少。

对于普通灰铸铁砝码，氮使石墨片长度缩短，弯曲程度增加，端部钝化，长宽比减小。氮对灰铁基体组织的影响：氮使初生奥氏体*次轴变短，二次臂间距减小，凝固时过冷度增大，使共晶团细小。

铸铁砝码铸造对于中频电炉技术应用

铸铁砝码凝固过程中，石墨表面吸附的氮原子固溶于石墨，使石墨生长时晶格产生畸变，晶体缺陷增多，导致石墨片产生弯曲和分枝倾向增大。当铁液中氮含量*，铸件冷却时铁素体就会被氮过饱和，室温下随着时间的延长，氮逐渐以Fe4N的形式析出，铸件的强度和硬度上升，但塑性和韧性下降[4]。铸铁砝码中溶解氮量*，石墨化程度就低。氮促进铸铁砝码生成珠光体，抑制基体中的铁素体。

总之，适量氮在灰铸铁砝码中稳定并细化珠光体，可作为间隙原子固溶于铁素体和渗碳体中，使其产生晶恪畸变，基体组织强化，强度性能提*。

钛在灰铸铁砝码中的作用

对于要求珠光体量大于95%的灰铸铁砝码，钛无疑是有害元素，因为钛与氮化合明显消耗铸铁砝码中强化基体的氮，从而降低灰铸铁砝码强度和硬度。zui近在某铸造工厂，熔炼合成铸铁砝码，废钢加入60%，生铁加入10%，余为同牌号回炉料，发现HT300使用硅锆*剂，强度降低的现象更明显。元素周期表上钛与锆同属过度元素ⅣB族，与氮的亲和力更强。

钛与氮的化合物TiN是面心立方晶格的离子晶体，在铁水中与结构近似的TiC互溶，形成Ti（C，N）。氮化钛夹杂物只在铁液接近凝固时形成，硬度大，尺寸较其他非金属夹杂物小，不易被泡沫陶瓷过滤器滤除，是重要结构灰铸铁砝码件的疲劳源，对材料韧性、疲劳性能及持久性能有负面影响。TiN虽然是石墨形核基质，但在铁液中的需求是有限的。

铸铁砝码中含少量的钛，钛是石墨化元素，能减少白口倾向，细化石墨。当铁液中含鈦量*时，钛氮结合使得灰铸铁砝码基体铁素体量增加，降低铸件的强度和硬度。我们在电炉HT300熔炼中，发现*后三角试片，钛含量0.05%以上的断口颜色比钛含量低的断口发黑，是否与铸铁砝码铁素体量增*有关联？铸铁砝码中很难去除鈦，采用低钛生铁是*途径。

铸铁砝码铸造对于中频电炉技术应用