摘要：本文介紹了風(fēng)電球鐵鑄件生產(chǎn)中的原材料的選擇、化學(xué)成分的確定及熔煉過(guò)程的技術(shù)控制，講解了球化、孕育處理的方法和步驟。 關(guān)鍵詞：球墨鑄鐵;熔煉技術(shù);蓋包球化處理
隨著世界各國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，風(fēng)電鑄件的生產(chǎn)在我國(guó)鑄造行業(yè)已顯示風(fēng)起云涌的好勢(shì)頭。與此同時(shí)，風(fēng)電鑄件嚴(yán)格的質(zhì)量要求也對(duì)我們鑄造工作者的技術(shù)水平和管理水平提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
風(fēng)電鑄件的工作環(huán)境是在環(huán)節(jié)惡劣野外，長(zhǎng)期經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、雨淋，投入服役后，20年以內(nèi)不允許發(fā)生任何質(zhì)量事故。所以，風(fēng)電鑄件的質(zhì)量要求應(yīng)該與核電、航天類鑄件的質(zhì)量要求相提并論。 風(fēng)電鑄件主要包括葉片的輪轂、齒輪箱、機(jī)械臺(tái)架和底座構(gòu)件。每臺(tái)1~2兆瓦的機(jī)組需要約15噸鑄件，每臺(tái)3~5兆瓦的機(jī)組需35~50噸鑄件。
風(fēng)電鑄件的材質(zhì)要求主要有：QT400-18AL、QT700-2、QT350-22AL材質(zhì)牌號(hào)。各種風(fēng)電鑄件的材質(zhì)必須符合標(biāo)準(zhǔn)或用戶要求的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、沖擊韌性、硬度，且具有較高的內(nèi)外在的完整度、致密度。所有鑄件不允許焊補(bǔ)修復(fù)，都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的超聲波探傷、磁粉探傷。其中 QT400-18AL材質(zhì)要求滿足零下20℃的低溫沖擊性能， QT350-22AL材質(zhì)要求滿足零下40℃的低溫沖擊性能要求。
在風(fēng)電球鐵鑄件生產(chǎn)過(guò)程中，鐵水的冶煉及處理是一個(gè)非常重要的且技術(shù)要求嚴(yán)格的工藝環(huán)節(jié)，對(duì)鑄件的材質(zhì)、內(nèi)外在質(zhì)量均產(chǎn)生重大的影響。本文主要敘述QT400-18AL、QT350-22AL大斷面風(fēng)電球鐵鑄件生產(chǎn)的熔煉技術(shù)控制問(wèn)題。
1 原材料選擇
1.1 生鐵
為了保證風(fēng)電鑄件材質(zhì)的機(jī)械性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求和便于生產(chǎn)控制，一般選用Q4-Q10牌號(hào)的生 鐵，并且要嚴(yán)格控制合金的化學(xué)成分含量，成分要求如表1所示。
2 目標(biāo)鐵水成分選擇
風(fēng)電球鐵鑄件的主要化學(xué)成分為：C、Si、Mn、P、S、Mg、RE。其選擇范圍分述如下。 2.1 C
根據(jù)風(fēng)電球鐵鑄件的結(jié)構(gòu)尺寸較大的特點(diǎn)和材質(zhì)的低溫性能要求，C的成分控制范圍既要保證充分石墨化的要求，又要防止產(chǎn)生石墨漂浮，原材C的選擇范圍為3.5-3.8%，鑄件斷面厚大的取下限，斷面小的取上限。
2.2 Si
Si雖然是促進(jìn)石墨化元素，但含量也要適當(dāng)?shù)目刂?，隨著Si含量的增加提高脆性轉(zhuǎn)變溫度，所以，要求低溫沖擊性能的風(fēng)電球鐵鑄件更應(yīng)該嚴(yán)格控制加入量的范圍，針對(duì)風(fēng)電球鐵鑄件的球鐵材質(zhì)不同牌號(hào)，Si的選用含量范圍為：a.QT400-18AL，Si 1.8~2.1%;b.QT700-2，Si 2.0~2.3%;c.QT350-22AL，Si 1.7~2.0%。
2.3 Mn
Mn含量偏高會(huì)促使珠光體含量增高，還會(huì)產(chǎn)生偏析，同時(shí)使球鐵的韌性和延伸率下降，因此，Mn要求盡量低為好，考慮到生鐵的具體情況，一般要求Mn<0.3%，生產(chǎn)QT350-22AL要求Mn<0.2%。
2.4 P
P在鑄鐵中是非常有害的元素，它會(huì)形成二元或三元磷共晶，并分布在晶界上，顯著地降低風(fēng)電鑄件的低溫沖擊性能和延伸率，要求控制在0.03%以下。
2.5 S
S是反球化的有害元素，含量高會(huì)使球化率下降，從而導(dǎo)致強(qiáng)度、延伸率、沖擊韌性都降低，一般要求S<0.02%;但從孕育效果考慮，S含量也不宜過(guò)低，一般不能低于0.006%。
2.6 Mg
Mg是主要的球化元素，為了減少M(fèi)g對(duì)球鐵材質(zhì)韌性、夾雜和縮松傾向的影響，Mg含量不宜過(guò)高，一般選擇0.040～0.060%。
2.7 RE
RE是球鐵中的重要元素，RE既可以脫S、脫O凈化鐵水，又可以起到輔助球化的作用。但是，如果使用輕稀土的球化劑時(shí)，應(yīng)注意當(dāng)S含量較低時(shí)，稀土含量控制不應(yīng)過(guò)高，否則易產(chǎn)生夾雜和石墨畸變;選擇重稀土?xí)r，此現(xiàn)象會(huì)大大地緩解。建議RE的控制范圍為<0.025%。
