为进一步落实国家关于节能减排、优化环境的要求，实现企业高效益、更好的发展前景，东锜模具采用了高效、低电耗的中频感应电炉取代冲天炉作为熔炼设备生产模具钢灰铸铁件。

　　

　　 电炉投产后，一段时间内生产过程中陆续出现以下几个问题：

　　

　　 1）冶金牵引车盖板等铸件出现了裂纹缺陷。

　　

　　 2）铸球模具出现白口

。

　　

　　 3）铁液车后压盖白口严重，有的出现缩松缺陷。

　　

　　 铸件质量问题产生后，公司有关技术人员分析认为，采用电炉冶炼后，所用的熔炼原材料基本没有变化，并且对入厂的原材料进行抽样检验，发现质量指标都在规定的范围内。因此，由原材料造成的质量问题基本排除。

　　

　　 通过对产生缺陷的铸件进行金相检验，发现产生裂纹缺陷的铸件均为E型石墨，产生白口缺陷的铸件石墨形态以D型为主，化学成分分析这些灰铸铁件铁液的wS平均在0.028%左右。据文献资料指出，铁液低硫时共晶团数量少，即成核度很小，随着含硫量的增加，共晶团数急剧增加，当wS达到0.05%左右时，共晶团数增加趋向减缓。实践证明，当感应电炉铁液wS在0.05%以下时，常规孕育效果***不明显，当wS≤0.03%时，铸件白口倾向增大。主要原因是由于硫及硫化物含量低，晶核数量减少，形核能力低，白口增大，A型石墨减少，D型、E型石墨增加。由于E型石墨的方向性较强，机械强度小，冲击韧度小，铸件易产生裂纹缺陷。含硫量低的主要原因是铁液高温保温时间长。在使用冲天炉熔炼过程中，焦炭含硫高，铁液和焦炭直接接触，出现铁液增硫，而电炉熔炼过程中，由于原材料生铁、废钢含硫量低，不存在增硫，反而熔炼过程中与其他元素化合成硫化物形成熔渣上浮于铁液表面，与渣子一起被扒除，铁液中的硫含量减少。电炉熔炼铁液由于本身的熔炼特点，高温保温时间较长，作为形核晶粒，硫的化合物在保温期间大量熔融，从而导致硫化物晶核减少，石墨成核能力降低，并且随着铁液保温时间的不断延长，过冷度继续增大，白口深度增加。

　　

　　 为克服因含硫量低，石墨形核能力低的现象，我公司在电炉熔炼时使用了增硫剂，使铁液wS由0.028%增加到0.06%～0.08%，形核能力增加，此时铸件金相组织中全部为A型石墨或以A型石墨为主。

　　

　　 为避免E型石墨的出现，经研究并借鉴文献资料，引进使用了硅钡长效孕育剂替代传统孕育剂75SiFe，增加了二氧化硅质点，给A型石墨的形成提供了必要的条件，同时由于硅铁中钡的加入，延长了有效孕育时间，抑制了E型石墨的产生。

　　

　　 对于白口缺陷严重的铸件，加大了孕育剂使用量，且出铁液前，在包内加入2%的干净无锈原生铁块，有效增加石墨质点，消除了白口缺陷。

　　

　　 另外，在灰铸铁件生产过程中，发现电炉铁液与冲天炉铁液在特性上存在着差异，电炉熔炼与冲天炉相比有优良特性，如温度、成分易于控制，铁液纯净度高；但也有不良特性，如白口倾向大，收缩倾向较大。因此在我公司生产灰铸铁件时，除要求做到炉料要纯净，要清除生铁、废钢表面的铁锈，还要求碳当量略高于冲天炉熔炼的铁液，且熔炼操作要快熔快出，减少铁液在炉中的保温时间，尤其是高温保温时间外，认为铁液的处理也至关重要，生产过程中主要做到控制铁液wS为0.06%～0.08%，如铁液wS≤0.03%时，要加增硫剂并使用长效孕育剂，生产薄壁灰铸铁件白口倾向很大时，除加入孕育剂外，再另加2%原生铁快，以增加石墨质点，消除铸件白口缺陷。在生产过程中实施上述工艺技术后，冶金牵引车盖板等铸件裂纹缺陷、铸铁球模具、铁液车后压盖白口缺陷基本得到消除，金相组织中石墨形态以A型为主，珠光体含量在90%以上。由于成分的稳定和石墨形态的改善，铸件缩松倾向也得到改善，力学性能得到了提高。

　　

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原文标题：模具钢感应电炉熔炼灰铸铁处理应重视的环节