Y和Sb對(duì)厚大斷面球墨鑄鐵石墨形態(tài)的影響

試驗(yàn)研究了振動(dòng)對(duì)消失模鑄造球墨鑄鐵試件石墨形態(tài)的影響,澆注階梯試樣,對(duì)比了厚度為20mm、40mm、60mm試樣,在靜止凝固與振動(dòng)凝固條件下的石墨形態(tài)變化。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):振動(dòng)可以顯著增加石墨球的數(shù)目,隨著試樣厚度的增加,石墨球增加明顯,當(dāng)厚度為60mm時(shí),振動(dòng)凝固與靜止凝固相比,石墨球數(shù)量增加了50.7%;振動(dòng)下凝固對(duì)石墨球的圓整度具有雙重作用,振動(dòng)凝固下的石墨球的圓整度低于靜止凝固,隨試樣厚度的增加石墨球的圓整度增加;振動(dòng)凝固顯著地降低了粗大石墨的比例,有效地提高了石墨的均勻性。

研究了si-ba孕育劑量對(duì)球墨鑄鐵石墨形態(tài)、球化率及力學(xué)性能的影響,研究方法是在原鐵液化學(xué)成分、球化劑種類及加入量、澆注溫度、孕育方法、澆注時(shí)間及二次孕育等都不變的情況下,改變隨流孕育劑的種類。試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)合理控制si-ba孕育劑的用量能有效改善球墨鑄鐵的石墨形態(tài),為了保證孕育效果,si-ba孕育劑的加入量應(yīng)控制在0.3%~0.5%;(2)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,減少si-ba使用量方案的實(shí)施,節(jié)約了生產(chǎn)成本。

研究了球墨鑄鐵在(800±10)℃、(900±10)℃,單次變形量60%、30%的條件下,經(jīng)不同方向多次壓縮后石墨的形態(tài)變化和分布情況。結(jié)果表明,多向多次壓縮變形時(shí),石墨球在不同方向的應(yīng)力作用下被剪切為小的石墨顆粒,大部分石墨球得到細(xì)化。在(800±10)℃下,單次變形量為60%的多向多次壓縮變形可使石墨顆粒的形態(tài)和分布明顯變化,細(xì)化效果顯著。

球墨鑄鐵由于碳當(dāng)量較高,生產(chǎn)中極易產(chǎn)生石墨漂浮。我們通過采取控制碳當(dāng)量,加強(qiáng)包內(nèi)、包外孕育處理,嚴(yán)格控制re、mg殘留量,提高鐵液溫度等工藝措施,有效地消除了這一缺陷。

使用自行研制的大斷面鑄件冷卻模擬裝置,研究了不同共晶時(shí)間球墨鑄鐵樣品的石墨形態(tài)及相關(guān)的力學(xué)性能。驗(yàn)證了這一裝置對(duì)于厚大斷面球鐵鑄件研究的有效性。隨著共晶時(shí)間的延長(zhǎng),鑄件的石墨形態(tài)逐漸偏離球形,向異常化趨勢(shì)發(fā)展,石墨顆粒的圓整度隨之降低。異常石墨的形態(tài)表現(xiàn)出相互聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)絡(luò)狀。

減少原料中碳的遺傳、避免球化處理時(shí)出現(xiàn)大的石墨球、降低高溫鐵水的熱混流、降低碳的活度和增強(qiáng)奧氏體的強(qiáng)度、準(zhǔn)確把握球化處理和倒包時(shí)鐵水量、準(zhǔn)確控制出爐溫度和澆注溫度是防止石墨開花的有效途徑。

球墨鑄鐵(qt450—12a)在大批量生產(chǎn)過程中,由于鐵液的碳當(dāng)量較高,金相組織中石墨開花成為導(dǎo)致其力學(xué)性能差異的主要因素。本文對(duì)石墨開花進(jìn)行了原因分析,并提出了一定的防止措施。

通過對(duì)球墨鑄鐵(qt600-3)石墨組織的觀察,分析開花狀石墨的結(jié)構(gòu)特性,找出造成石墨開花的原因,并采取有效的預(yù)防措施改善球墨鑄鐵的鑄件質(zhì)量,提高產(chǎn)品的合格率。

通過石墨冷鐵的巧妙應(yīng)用,解決了大斷面球鐵件易產(chǎn)生縮孔、縮松及表面硬度低的問題,保證了鑄件加工面硬度的均勻一致,消除了加工面加工后的色差,避免了使用金屬冷鐵時(shí)易造成加工后硬度不均勻和易產(chǎn)生鐵豆、冷鐵性氣孔的問題,實(shí)現(xiàn)了大斷面球鐵件的無冒口鑄造,提高了鑄件的出品率。

介紹了高強(qiáng)度厚大斷面球墨鑄鐵主軸的生產(chǎn)工藝。采用無冒口鑄造技術(shù)、鑄鐵冷鐵強(qiáng)制冷卻工藝、快速充型技術(shù)、增強(qiáng)自補(bǔ)縮效果的澆注系統(tǒng)及中頻電爐熔煉等新工藝新技術(shù),成功地進(jìn)行批量生產(chǎn)。鑄件品質(zhì)達(dá)到同類產(chǎn)品國(guó)際先進(jìn)水平。

以qt700為對(duì)象通過拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、掃描電鏡分析、金相分析、差熱分析(dsc)和熱膨脹性能測(cè)試(dil)探討了qt700的彈性模量、力學(xué)性能、顯微結(jié)構(gòu)及熱性能之間的關(guān)系。結(jié)果表明:球墨鑄鐵的彈性模量、抗拉強(qiáng)度及球化率相關(guān);材料的熱性能、塑韌性與石墨球的尺寸有一定關(guān)系;dsc曲線與珠光體含量存在一定關(guān)系。

厚大斷面球墨鑄鐵桿無冒口鑄造工藝

加銅的球墨鑄鐵無論鑄態(tài)或熱處理都引起了組織及性能的變化，這種改變拓寬了球墨鑄鐵的應(yīng)用范圍。本文介紹了銅在球鐵中的加入工藝及其對(duì)組織和性能的影響。

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正確測(cè)定球墨鑄鐵中石墨大小及球化率,是對(duì)球墨鑄鐵組織性能進(jìn)行評(píng)定的基本要求。通過參加中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)組織的球墨鑄鐵中石墨大小及球化率測(cè)定國(guó)際對(duì)比認(rèn)證,在圖像分析系統(tǒng)上對(duì)該項(xiàng)目要求的內(nèi)容進(jìn)行了測(cè)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿意。

大斷面鑄態(tài)球墨鑄鐵支撐架鑄件,大部分壁厚237mm,要求厚大部位100%超聲波探傷檢測(cè)。根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求制定了合理的澆注和熔煉工藝,通過對(duì)原材料及化學(xué)成分的嚴(yán)格控制,并選擇合適的添加元素,成功生產(chǎn)了支撐架鑄件。檢測(cè)附鑄試塊的化學(xué)成分及力學(xué)性能完全滿足技術(shù)要求,為厚大球鐵件的質(zhì)量穩(wěn)定控制提供了很好的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

石墨球徑和球數(shù)對(duì)球墨鑄鐵耐磨性的影響

在鐵路機(jī)車彈簧外套(qt450-10)的厚壁處易出現(xiàn)開花狀石墨,認(rèn)為是該鑄件兩耳孔處為熱節(jié)部位,加之澆注系統(tǒng)不合理所致。為此采用垂直封閉式澆注系統(tǒng)、選用低re球化劑,以及控制鐵液出爐溫度≥1520℃,澆注溫度在1420~1460℃等措施,改善了鑄件內(nèi)在質(zhì)量,提高了外套鑄件的成品率。

簡(jiǎn)述了薄壁球墨鑄鐵容易產(chǎn)生白口組織的原因,抑制白口組織的生成應(yīng)促進(jìn)石墨化、增加石墨球數(shù)。介紹了化學(xué)成分c、si、s、mn、稀土元素及球化、孕育處理對(duì)石墨化的影響。應(yīng)通過嚴(yán)格控制鐵液成分、加強(qiáng)孕育并適當(dāng)添加稀土元素,促使鐵液充分石墨化,增加石墨球數(shù)來有效抑制白口生成。

研究了鉍對(duì)球墨鑄鐵組織和性能的影響,特別是對(duì)低溫沖擊韌性的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了合適的化學(xué)成分和含鉍量,制定出合理的生產(chǎn)工藝和熱處理工藝。利用光譜分析儀、金相顯微鏡、低溫沖擊試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備對(duì)試樣的化學(xué)成分、金相組織和力學(xué)性能進(jìn)行了檢測(cè)和觀察。結(jié)果顯示,適量的鉍可以減小石墨球徑,增加石墨球數(shù)量,提高球鐵的低溫沖擊韌度。鑄態(tài)下,未加鉍的試樣低溫沖擊韌性約在9j左右。經(jīng)熱處理后,與鑄態(tài)下加鉍試樣的低溫沖擊韌性近似,在12~13j左右。加鉍并熱處理后,低溫沖擊韌性最高可到17j。另外,隨著加鉍后石墨球的細(xì)化,低溫沖擊韌度數(shù)值波動(dòng)變小,性能變得更加穩(wěn)定。

用fesimg6re2低鎂球化劑分別對(duì)不同球化處理溫度的鑄鐵進(jìn)行了蓋包法球化處理試驗(yàn)。通過對(duì)不同球化處理溫度下鐵液中鎂吸收率、石墨大小和球化率、球鐵力學(xué)性能的比較,分析了球化處理溫度對(duì)球鐵組織和性能的影響。

用定向凝固技術(shù)究研了單一稀土元素la對(duì)鑄鐵石墨形態(tài)的影響,發(fā)現(xiàn)隨著加la量的增加,石墨形態(tài)從片狀變到蠕蟲狀、球狀;加入反球化劑al,可使蠕蟲狀石墨范圍擴(kuò)大。