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硅鋁鐵合金
用含鋇20~30%的硅鋇合金作孕育劑,能顯著降低鑄鐵的白口傾向,并可使保持孕育效果的時間增至30min左右,特別適用于大型鑄件。處理時,合金加入量約為0.1%。
硅鈣合金雖有很強的孕育作用,但是,除制成包芯線應用外,用粒狀合金作鑄鐵的孕育劑并不太合適,其主要缺點是:
◆ 密度遠低于鐵液,易于飄浮而影響其與鐵液的作用;
◆ 成渣傾向大;
◆ 孕育作用衰退快;
◆處理需用的加入量大,約為0.3~0.5%。
球化劑是目前獲得球鐵的主要手段之一,在志包鋼稀土一廠共同完成國家攻關課題“稀土三劑系列化”時,我校課題組對世界上100多個球化劑生產(chǎn)廠,國內(nèi)主要合金生產(chǎn)進行調(diào)研,取得了英、美、法、德、日、前蘇聯(lián)、印度等十幾個國家50多家合金生產(chǎn)廠的產(chǎn)品樣本及國內(nèi)主要球化劑生產(chǎn)廠的產(chǎn)品樣本,為對比國內(nèi)外球化劑性能及今后球化劑生產(chǎn)改進提供了依據(jù)。實際上,國際產(chǎn)能合作業(yè)已與包括鋼鐵業(yè)在內(nèi)的國內(nèi)制造業(yè)緊密地聯(lián)系在一起,同時,也為中國制造業(yè)整體“走出去”塑造了一個全新的理念與積極的形象。鑒于上述情況,我國高爐在經(jīng)過多年的實踐之后,更傾向于混合噴吹,認為混煤的理論置換比等于單一煤種理論置換比的加權(quán)平均數(shù),但燃燒率都比加權(quán)平均值高,與單獨噴吹無煙煤相比,混煤在犧牲少量置換比的條件下獲得了較高的煤比,降低了生產(chǎn)成本,因此混煤的效益要高于單一煤種,能達到較好的噴吹效果。稀土是發(fā)明球鐵時使用的球化劑,它的發(fā)現(xiàn)推進了球鐵工業(yè)應用的進程。
鋼鐵企業(yè)對噴煤工藝的改進。
我國鋼鐵企業(yè)對高爐噴煤正在探索新的突破。2009年沙鋼5800m3高爐建成,在風溫1200℃~1250℃、富氧率7%~10%的條件下,取得煤比160kg/tHM、焦比300kg/tHM以下、燃料比500kg/tHM以下的成績。首鋼京唐公司5500m3高爐在2013年采用氧煤槍噴吹氧氣,通過實踐摸索氧煤槍配氧濃度逐步提高,已經(jīng)穩(wěn)定在60%,成功實現(xiàn)了向高爐兌入5%氧氣,強化了富氧噴煤工藝。這些合金的優(yōu)點是比重大,反映平穩(wěn),鎳可起合金化作用,其特點是價格貴,這種合金在中國基本沒有應用。
像齒輪這一類需要滲碳的結(jié)構(gòu)件,它的高強度化對策是不同的,一般是將提高齒根強度的方法和提高齒面強度的方法的任何一方置于重要位置而進行開發(fā)。其原因之一是在氣體滲碳時有晶界氧化,從與氧的親和性的觀點出發(fā),在選擇加入鋼材中的合金成分方面受到了限制。滲碳齒輪,因齒輪形狀和使用環(huán)境的不同,其損壞形態(tài)有較大差異,具體可將之分為齒根斷裂和齒面斷裂損壞。它在高溫下與鹵素、氮、碳等非金屬發(fā)生反應,也能與鎂、鈣、鐵等金屬作用,生成硅化物。齒根部的斷裂可分為由沖擊載荷造成的沖擊(脆性)斷裂和由交變應力造成的疲勞斷裂。與此相對的齒面損壞是因齒面間的接觸而產(chǎn)生的現(xiàn)象,可細分為凹坑、劃傷、燒結(jié)、磨損等。這些損壞形態(tài)隨齒輪間的相對滑動速度和載荷面壓的不同而變化。要求齒輪具有高的耐久性,而且持續(xù)追求所用鋼材的極限性能。由于齒輪大半實施滲碳淬火,故滲碳鋼的開發(fā)對齒輪的高強度化和輕量化有極大的促進作用。
近年來由于真空滲碳技術的普及提高了鋼材合金設計的自由度,從而有可能既節(jié)省合金,又能提高齒輪的齒根強度和齒面強度。