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感應爐熔煉制備球墨鑄鐵

感應爐熔煉制備球墨鑄鐵

一、實驗目的

了解工頻感應爐的結構,掌握球墨鑄鐵的組織特點及熔煉過程。

二、實驗原理

1、感應熔煉爐的基本結構及分類

感應爐是利用一定頻率的交流電通過感應線圈,使爐內的金屬爐料產生感應電流,并形成渦流,產生熱量而使金屬爐料熔化。根據所用電源頻率不同,感應爐分為高頻感應爐(10000H Z 以上)、中頻感應爐(1000~2500H Z )和工頻感應爐(50H Z )幾種。如圖1所示。

感應爐熔煉制備球墨鑄鐵

圖1中頻感應熔煉爐結構

2、球墨鑄鐵的成分及組織特點

石墨呈球狀的鑄鐵稱為球墨鑄鐵,簡稱球鐵。球墨鑄鐵是灰口成分的鐵水通過球化處理和孕育處理得到球狀石墨,對金屬基體的割裂作用比其它形狀石墨小,力學性能高。球墨鑄鐵的化學成分具有高碳低硅的特點,其成分為:W C =3.0~4.0%,W SI =2.0~2.8%,W MN =0.6-0.8%,W S =0.04%,W P <0.1%。球墨鑄鐵的顯微組織是由金屬基體和球狀石墨組成的,鑄態下的基體組織有鐵素體、鐵素體加珠光體和珠光體三種,如圖2所示。

感應爐熔煉制備球墨鑄鐵

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感應爐熔煉制備球墨鑄鐵

圖2 球墨鑄鐵的顯微組織圖

3、球墨鑄鐵的球化處理

在熔煉球墨鑄鐵時要選擇合適的球化劑,球化劑的作用是使石墨結晶時呈球狀析出,最常用的是稀土鎂合金,加入量為鐵水的1~1.6%。球化處理常用的方法是沖入法,處理時,先將球化劑放到鐵水包底部的堤壩內,上面鋪以硅鐵粉和稻草灰,并壓緊,以延緩鐵水與球化劑的作用,防止球化劑上浮,提高吸水率。

4、球墨鑄鐵的孕育處理

F+G P+G F+P+G

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