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机床铸件内在质量的控制技术参数分析
铸造生产是一个古老而新兴的行业，铸铁平台也是机械行业重要基础件行业。决定着机械设备的使用寿命和使用可靠性。通过数千年的生产实践积累，科学研究，从宏观认识深入到微观理论，有了巨大的发展，不断揭示铸件生产过程中、稳定完成技术参数的控制，就可保证铸件的使用性能，从而保证机械设备的使用寿命、使用的可靠性。要生产高质量的铸件，首先就需要研究影响铸铁性能的因素，也就是如何提高熔炼铁水的纯净度：如何获得好的石墨形态；化学成分波动范围的控制等，研究解决上述问题的技术控制参数；并研究采用什么熔炼方法达到目的。
铁水纯净度的控制：
1.元素氧化烧损产生的氧化物夹杂物；
2.熔解氧产生的熔炼性气孔；
3.硫含量的控制，防止硫共晶的产生；
4.磷含量的控制，防止磷共晶的产生；
5.限制微量元素含量在干扰量以下。
铁水熔炼过程控制：
1.铁水氧化的控制；
2.消除石墨遗传性，获得良好的石墨形态；
3.控制化学成分的波动范围，获得准确的化学成分；
4.铁水熔炼温度的控制；
5.最佳熔炼方法的选择和相应的设备系统。
（一）铁水的控制
1.元素烧损及氧化物夹杂
铁水中的硅、锰元素的氧化烧损，检验平台是通过炉气中的氧和二氧化碳吸附于铁滴表面后熔入铁水中。此时熔解氧为原子态。首先与铁原子反应生成氧化亚铁，由于硅、锰与氧的亲和力大于铁原子，硅、锰原子将生铁原子从氧化七亚铁中还原出来，自身被氧化形成硅、锰氧化物夹杂。众所周知：铁水的氧化只要产生在熔化带。由于空气中的氧在氧化带已基本燃烧光。形成二氧化碳；故铁水在熔化带被氧化的氧原子主要由二氧化碳提供，减少熔化带的二氧化碳量就能控制铁水在熔化带被氧化，由于二氧化碳遇红热焦炭被还原，是吸热反应，故提高还原带的炉气温度可减少炉气中二氧化碳的含量，减少硅、锰烧损。故热风冲天炉能有效控制元素氧化烧损。
2.铁水氧化行气孔的产生与控制
冲天炉铁水中的熔解氧，一部分如上所述，与铁水中硅、锰反应生成氧化物夹杂。
a.一部分溶解氧在石墨表面吸附，氧化石墨生成一氧化碳气。即：（C）石墨+[O]＝{CO}↑
b.当生成的氧化亚铁于铁水中的碳接触时，碳还原氧化亚铁，也是生成一氧化碳气孔。（FeO）+（C）＝{CO}↑+（Fe）高温铁水有利于气泡上浮去除。这种熔炼过程中铁水氧化生成的气孔叫熔炼性气孔，其特点时呈细小均匀的分布于铸件断面。
3.铁水含硫含量的控制
在冲天炉熔炼过程中，检验平板焦炭中的硫将有60％进入铁水中。如何控制硫进入铁水，是冲天炉熔炼质量控制的重要任务之一。首先了解硫进入铁水的过程，才能找到控制铁水增硫的途径。焦炭在风口区燃烧达到高温时，焦炭中的硫呈气体状态逸出，在风口区与氧反应生成二氧化硫（SO2）气体。随着炉气上升，与铁料产生增硫途径有二：
a.当二氧化硫与尚没氧化的洁净金属炉料表面或铁滴表面吸附对，产生增硫反应： 3[Fe+SO2]=（FeS）+2（FeO）+△F2……（1）
b.对于已氧化的金属炉料表面，有如下反应： 10（FeO）+SO2=（FeS）+3Fe3O4+△F……（2）式中的氧化亚铁包括上式反应生成的和炉渣中的。
（二）铁水熔炼过程因素的控制
铸铁与钢之所以不同，是因为有了石墨的存在，对石墨形态的控制，就是铸铁熔炼过程控制关键之一；同时在熔炼过程中必须保证获得各种基体组织的成分要求，也就是化学成分的波动范围的控制；也需要保证在满足机械性能的前提下，获得良好的加工性能等等。
1.石墨形态的控制
不同的石墨形态，可以得到不同性能的铸铁，各种不同自的铸铁均有一个共同的要求，即石墨应是细小的、均匀的，对孕育铸铁的石墨则应是短而钝头的，对球墨铸铁来说，石墨应该是园整的，我国铸铁生产的原材料有新生铁（铸造生铁）、回炉料、废钢等，新生铁有大量的粗大过晶石墨干和共晶石墨，回炉料以共晶石墨为主，也存在少量的过共晶石墨。
2.铸铁熔炼方法的选择
不同的铸铁熔炼方法，具有不同的熔炼条件。其熔炼的铁水浇出的铸件性能也差异。德国人Gopat V.Panchathan V在1978年曾经做过冲天炉、回转炉、电炉熔炼的铁水性能对比试验，发现冲天炉熔炼的铁水铸件相对强度高，使用性能好，相对硬度低，加工性能好。而电炉熔炼铁水的相对强度低，使用性能较差，相对硬度较高，加工性能较差。回转炉居中。
3.化学成分波动范围的控制
在一般有炉衬冷风冲天炉中，随着熔炼时间的延长，炉衬的烧损，炉径将不断地扩大，如补焦不及时，量不准确，将造成低焦顶面波动增大，不仅温度降低，铁水氧化烧损增加，同时增大了化学成分的波动范围，要控制碳的波动在±0.10％是困难的。如采用热风水冷无炉衬冲天炉，熔化过程中炉衬稳定不变，消除了上述问题，化学成分波动范围能得到稳定的控制。从而保证各种铸件铁牌号的准确稳定生产。
4.铁水的最佳熔炼温度控制
综上所述，保证铁水的内在质量熔炼温度应在15000C，在该温度铁水氧化物夹杂、气孔最低抑止增硫，消除石墨遗传性，稳定化学成分波动范围均能得到保证。如果超过15500C，将增加铁水的结晶过冷度，对使用性能不利。故从铁水嫩内在的质量分析，铁水的熔炼温度范围应是1500～15500C，最佳温度15300C.
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