真空感應爐

鐵鉻鋁合金中含有大量的Cr與Al，通過高溫處理會形成致密的氧化膜，從而延長合金材料的使用壽命，同時Al含量高還可以提高電阻率，使電能轉化為熱能的效率更高，節(jié)省熱電材料。

鐵鉻鋁合金鑄錠主要用于直接鍛造成零件，因為鑄錠表面質量和其內部有無縮孔缺陷直接影響產品的性能和成材率，所以如何控制鐵鉻鋁合金鑄錠的表面質量和內部縮孔缺陷已成為關鍵所在。

一、鑄錠表面質量與內部縮孔缺陷受哪些因素影響？

對鑄錠表面質量與內部縮孔缺陷的影響因素，可以歸納為以下四個方面：

·澆注溫度。

·澆注時間。

·爐襯使用次數。

·中間包是否使用過濾器。

二、實驗探究各個因素的影響？

為了探究上訴四種因素對鐵鉻鋁合金鑄錠表面扒皮厚度及內部縮孔缺陷的影響程度并確定鐵鉻鋁合金更佳冶煉工藝，設計了A~D共4種實驗方案，詳見下表。

A方案

此方案應用于第1~4爐次，按照冶煉工藝取爐后樣后測溫，調整鋼液溫度，當鋼液溫度分別為1580℃，1600℃，1620℃，1640℃時帶電出鋼，控制澆注時間為0.56min，中間包內使用過濾器。

B方案

此方案應用于第1~4爐次，按照冶煉工藝取爐后樣后測溫，調整鋼液溫度，當鋼液溫度為 1640℃時帶電出鋼，控制澆注時間分別為0.16min，0.36min，0.56min，0.76min，中間包內使用過濾器。

C方案

此方案應用于第5，10，15，20爐次，按照冶煉工藝取爐后樣后測溫，調整鋼液溫度，當鋼液溫度為1640℃時帶電出鋼，控制澆注時間為0.56min，中間包內不使用過濾器。

D方案

此方案應用于第15、16爐次，按照冶煉工藝取爐后樣后測溫，調整鋼液溫度，當鋼液溫度為1640℃時帶電出鋼，控制澆注時間為0.56min，分別進行使用過濾器與不使用過濾器兩次實驗來探究對表面質量的影響。

三、實驗結果與分析

1澆注溫度對鐵鉻鋁合金鑄錠表面質量以及內部縮孔的影響

澆注溫度對鑄錠質量有重要影響，澆注溫度是將熔融合金液澆入錠模時的溫度，溫度過高會造成縮孔、熱裂、反應性氣孔等缺陷，且會對易燒損的元素造成影響。溫度過低會降低鋼液的流動性，不易補縮，且會造成成分偏析等現象。在以上四種溫度下澆注，鑄錠內部未見縮孔缺陷，但當溫度為1640℃時，鑄錠表面扒皮厚度最薄，表面質量更好，最終確定澆注溫度為1640℃。

2. 澆注時間對鐵鉻鋁合金鑄錠表面質量以及內部縮孔的影響

澆注時間與澆注速度有關，澆注時間長意味著澆注速度慢；反之，意味著澆注速度快，澆注速度對鐵鉻鋁合金鑄錠表面質量、內部縮孔缺陷有重要影響。液態(tài)金屬進入鋼錠模時如果速度或流量過小，鋼錠表面會產生深溝缺陷；相反，如果速度過快不利于氣體的排出且不利于浮渣的上浮。當澆注時間為 0.56min時，表面質量較好，扒皮厚度為2mm，且鑄錠內部未出現縮孔缺陷，因此確定澆注時間為0.56min。

3 冶煉爐次對鐵鉻鋁合金鑄錠表面質量以及內部縮孔的影響

感應爐爐渣通常積聚在爐壁上部感應線圈工作位置，感應爐工作時，感應電流會對金屬熔液形成較大的攪拌力，渣顆粒在這樣攪拌力作用下會逐漸變大，其受到的浮力也會逐漸增大。當浮力大于攪拌力作用時，變大的渣粒就會上浮進入熔液表面渣層，并逐漸靠近爐壁，當爐襯溫度低于渣的凝固溫度時，渣就會附著在爐襯上冷凝成固態(tài)。隨著爐次的增加鋼液表面浮渣越來越多，對鑄錠的質量造成影響。通過實驗發(fā)現爐襯使用次數越少，鑄錠表面質量越好。

4 中間包是否使用過濾器對鐵鉻鋁合金鑄錠表面質量以及內部縮孔的影響

中間包過濾器是用耐火材料制成的多孔過濾網。當鋼液流過時，夾雜被孔壁吸附過濾。實驗表明當中間包使用過濾器時，扒皮厚度較薄，且鑄錠未出現縮孔缺陷。

四、改善與建議

對于冶煉鐵鉻鋁合金，澆注溫度適當提高，澆注時間適當減小，中間包使用過濾器，并且減少爐襯使用次數都可以改善鑄錠質量。通過實驗得出當澆注溫度為1640℃、澆注時間為 0.56 min、中間包使用過濾器、爐襯使用次數越少的條件下鋼錠表面質量較好且內部無縮孔缺陷。