[科普中国]-铝铸铁

简介

含铝铸铁过去一般作为耐热材料使用，强度较低，有强烈的形成氧化铝夹杂的倾向。国内外先后将含铝4-7%的一种应用于化工方面，能较满意的解决制造重碳酸钠、氧化按、碳酸氢按设备的腐蚀问题。根据生产的需要，进行了试生产，取得了较好的结果。例如某泵叶轮，过去用普通铸铁，使用一个月后即损坏严重不能再用，而采用铭铸铁则使用了七个月之后仍完整无损，预计还可使用1-2年。其效果是比较好的。但是化工设备零件的结构比耐热构件要复杂，而且要求具有较高的强度和必要的密封性，不能采用泥芯撑(因泥芯撑易腐蚀)等等1。

机械性能铝铸铁在我们选择的成分下的机械性能，是和普通铸铁差不多(但硬度略高)，并且随着铝含量的增加而降低。只要成分控制合适就完全可以满足化工机械设备制造的要求。

铸造性能1.流动性 虽然因为生成铝氧化薄膜有影响，但井没有很大的减小铸铁的流动性。我们作过试验:含铝4.7%、碳3.3%、硅1.46%、锰0.88%、硫0.1%、磷0.098%的铸铁，在1270℃时浇铸流动性的螺旋线试样长度也达到530毫米(断面积50毫米2砂型、干型)。在1300℃浇铸直径为500毫米的轴流泵叶轮的叶尖只有5毫米也可以充满。

2.收缩线 收缩率约为1-1.5%2。

熔炼处理工作熔炼工作中铝的加入可用三种方法：(1)将预热了的铝块加入铁水；(2)将铝液冲入铁水；(3)将铁水冲入铭液中。我们采用的是第三种方法，因为第一种方法操作时间长，混合不均匀而且温度降低较多。第二种方法混合不均匀，氧化也更厉害。第三种方法没有上述缺点。加入量的控制我们用过容量控制和直接秤量两种方法，直接秤量方法最好。铝的损失约为10-20%。

当原铁水中碳、硅量较高时，有大量石墨析出，应镇静片刻等到这种现象停止后再浇注。少量的石墨析出对质量无大妨碍。

总结含铝铸铁作为化工耐蚀材料是基本成功的，在铸造工艺方面也已基本掌握，但是还存在着两个问题：(1)化工设备中有不少高大(例如直径两米多、高一米多的塔圈)、细长(例如内径只有50毫米、长为3000毫米的管子)的铸件，浇铸方法还要研究和探索；(2)含铝4-6%的铸铁在含有较多的结晶粒子(20%以上)，又在高速流动的腐蚀介质中工作，既有腐蚀又有磨损的情况虽比普通铸铁好，但还不是理想的材料。还需进一步改进。关于前一个问题看来采用阶梯式或缝隙式浇口有可能解决。后一个问题在含铝4-6%的基础上，再加入硅4-10%、铬1%左右、铜1-2%也可望解决。

总之，含铝铸铁是有发展前途的，材料不难解决，技术也要求不太高，在化肥和制碱工业日益发展的形势下，我们应继续进行这方面的改进工作，以适应国家社会主义建设的新发展3。