感應(yīng)爐鐵液質(zhì)量控制的四個方面：

人們常說：“成分決定組織，組織決定性能?！边@句話大體上是對的，但不夠全面。因為，過去一提化學(xué)成分，往往只是五元素和合金元素；除了成分因素外，結(jié)晶的控制對組織的形成亦很重要，比如與鑄鐵壁厚、鑄型條件有關(guān)的冷卻速度，結(jié)晶核心的預(yù)設(shè)，石墨形態(tài)的走向等等。把冷卻速度的外因放在一邊，鑄鐵熔煉方面應(yīng)著力做到化學(xué)成分準(zhǔn)確、鐵液干凈、干擾元素少和石墨核心有布控等四個方面。

⑴ 鐵液化學(xué)成分要準(zhǔn)確穩(wěn)定

把鑄造做強(qiáng)，提高鑄件的國際競爭力，贏得鑄件定價的話語權(quán)，性能穩(wěn)定達(dá)到客戶的要求非常重要。一時一事把化學(xué)成分做準(zhǔn)，不算本事，始終準(zhǔn)確，穩(wěn)定生產(chǎn)才有水平。

感應(yīng)爐比沖天爐的燒損少的多，但還是有燒失。應(yīng)當(dāng)盡量減少燒損，并減少燒損波動的因素。

要特別提醒幾點：①凈料入爐較好，爐料又臟又雜是大忌。②采用比功率大的爐子，并輔以合理的裝料投料操作，以實現(xiàn)快速熔煉。縮短熔解期，并防止?fàn)t底過熱尤其重要，因為氧化主要在鐵料的熔解階段。③鐵液過度過熱，分次出鐵和澆鑄拖沓都會引起成分的波動。④在弄清各種爐料成分的基礎(chǔ)上，要仔細(xì)計算配料。配料時務(wù)必把熔煉后期因“自沸騰”而引起的脫C量和增Si量考慮在內(nèi)。

⑵ 凈化鐵液

凈化鐵液是指排除鐵液中的非金屬夾雜物和氣體。

借電磁攪拌和“自沸騰”，感應(yīng)爐有較好的排渣除氣作用。如果爐料比較干凈，又認(rèn)真用除渣劑清渣，清理非金屬夾雜物不成問題，有無非金屬夾雜物從顯微檢驗中也容易發(fā)現(xiàn)。H、O、N氣體就不那么直感了。但其中溶解H，即［H］，只要熔煉后期所用輔料不是潮濕的，［H］不會成問題，可保證［H］＜2ppm。鑄件中產(chǎn)生針孔，是由鑄型或澆包中的水分造成的，不是［H］的過。熔煉中、后期由于［O］和［FeO］被C還原，感應(yīng)爐鐵液中的氧并不多。在生產(chǎn)灰鑄鐵時，有時甚至還要設(shè)法增O。所以除氣實際上是除N的問題。

隨著我國廢鋼積存量的增加，感應(yīng)爐中廢鋼用量必然增加。多用廢鋼，不但降低爐料成本，還可以提高鑄鐵性能，一舉兩得。廢鋼的含N量高，此外多用廢鋼少用生鐵，必然要用增碳劑增C，增碳劑又會帶來一些N。所以［N］可能超標(biāo)（如薄壁件＞100ppm，厚壁件＞80ppm）,致使鑄件中產(chǎn)生裂隙狀氣孔，對性能的穩(wěn)定性也不利。所以不要用含N高的廢鋼和增碳劑，必要時除N需要采取附加措施，如吹A(chǔ)r。個別工廠借用鑄鋼經(jīng)驗，用LF爐精煉，生產(chǎn)純凈的高端鑄件。如果［N］不是很高，又無妨于機(jī)加工性能，則加Ti等使［N］生成TiN等,進(jìn)行固N(yùn)處理，則是比較簡捷的辦法。

⑶ 控制有害微量元素

有害微量元素是通過異化石墨形態(tài)，產(chǎn)生脆性相和影響基體組織等而起不利作用的，它們主要由某些地方生鐵和廢鋼帶來?？刂朴泻ξ⒘吭氐霓k法，一是把好爐料關(guān)，防止有害元素混入。二是采用鑄造用高純生鐵，稀釋有害微量元素含量。

有關(guān)有害微量元素的不利影響和限量，可參閱《現(xiàn)代鑄鐵》2014.2期86—88頁，筆者所寫的<灰鑄鐵,球墨鑄鐵中的微量雜質(zhì)元素>一文。

⑷ 石墨核心的布控

眾所周知，感應(yīng)爐鐵液的過冷傾向大，因此白口傾向大，收縮傾向大，影響切削加工性能。追根溯源是感應(yīng)爐的熔煉時間長，使生鐵及回爐料中帶來的石墨，殘存少或全部消溶了，而鐵液中某些SiO2之類可作為石墨外來核心的數(shù)量又不足，導(dǎo)致鐵液過冷傾向增大。

解決的辦法有兩個方面。一方面是快速熔煉，特別是占熔煉時間70%的化清過程要快。后期過熱溫度不要過高（一般視不同情況取1490-1540℃），保溫時間不要過長。目的都是為了多保留些爐料中的細(xì)微石墨。另一方面更重要，就是如何用好增碳劑。前已述及，感應(yīng)爐用了較多廢鋼是需要增C的，應(yīng)選用晶型好的石墨增碳劑。如果增C量大，可以搭用一部分碳素增碳劑，在裝料期加，但一定要留一些石墨型增碳劑在化清后加。冶金型SiC,可以增C增Si，并起到石墨形核的作用。在國際上SiC是很受推崇的預(yù)處理劑。

以上是襄陽不銹鋼鑄造分享的爐內(nèi)石墨核心布控的思路。至于爐外的各種處理則另當(dāng)別論了。