國內(nèi)外鐵合金的生產(chǎn)的成熟方法主要是模鑄。模鑄的降溫是靠空氣對流而自然冷卻,冷卻時間長,鑄模受高溫時間長,致使對鑄模的材質(zhì)耐熱要求高,并且體積要求大。
水冷模操作是:冷卻池中冷卻介質(zhì)經(jīng)過管道進(jìn)入水冷錠模,再經(jīng)管道進(jìn)入冷卻池中循環(huán)。鐵水進(jìn)入水冷錠模時,鐵水中熱量即被冷卻介質(zhì)迅速帶走,鐵水溫度迅速降低,使之遠(yuǎn)不能達(dá)到熔化錠模長久使用,同時,鐵水迅速凝固,使合金不產(chǎn)生偏析,合金成分均勻。
水冷錠模優(yōu)點是:
1、不產(chǎn)生冒瘤
當(dāng)75%硅鐵鑄入普通鑄模鐵水凝固時,其內(nèi)部鐵水冷卻緩慢,隨著溫度的降低會形成ξ相并共析為FeSi2,致使體積膨脹。當(dāng)液態(tài)合金反作用力大于外部壓力,內(nèi)部液態(tài)合金便由表面凝固層薄弱的部位冒出,產(chǎn)生冒瘤現(xiàn)象。采用降低澆注溫度,采用二次或多次澆鑄的控制方法,但增加了掛包量和金屬損失,降低了回收率。
當(dāng)使用水冷錠模后,水冷錠模大大地增加了錠模的冷卻強(qiáng)度,鐵水冷卻速度快,僅需15min即可脫模,而普通鑄模需要1h;并且水冷錠模不需涂刷任何物質(zhì),避免了冒瘤現(xiàn)象的產(chǎn)生,產(chǎn)品純凈,不受任何污染。
2、避免硅鐵粉化
硅鐵粉化的原因除了鋁、磷、硫、鈣等雜質(zhì)含量不當(dāng)外,不適宜的含硅量是硅鐵粉化的重要原因。含硅53.5%-56.6%的硅鐵在冷卻到1220℃以下時會形成ξ相合金,極不穩(wěn)定,當(dāng)溫度低于918℃時共析轉(zhuǎn)變成Si和FeSi2,轉(zhuǎn)變時體積顯著膨脹,使合金粉化。此外偏析也是硅鐵粉化的重要原因。
當(dāng)使用水冷錠模后,由于采用了強(qiáng)制水冷,加大了冷卻強(qiáng)度,加快了冷卻速度,縮短了冷卻時間,從而避免了合金的偏析、粉化現(xiàn)象。
3、不粘模,不化模,無污染
當(dāng)使用水冷錠模后,鐵水在流入水冷錠模時,鐵水底層會形成一層固體膜,隨著時間變化固體膜逐漸加厚,后流入錠模的鐵水在固體膜上流過,阻隔了液態(tài)鐵水與錠模的接觸,避免了鐵水對錠模的沖蝕,保護(hù)了錠模。另外,水冷錠模的工作表面達(dá)不到熔化溫度,所以不用涂刷任何脫模劑,不化模、不粘模,杜絕了脫模劑對合金的污染,為生產(chǎn)高純度鐵合金和特種鐵合金創(chuàng)造了條件。
4、其他
使用后,合金降溫速度快,不存在活芯現(xiàn)象,避免燒、燙傷事故,縮短工作時間,使用水冷錠模,消耗少,成本低,壽命長,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
(紫焰)