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(guò)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?；厔?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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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(wú)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(guò)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(wú)冒口鑄造工藝

加銅的球墨鑄鐵無(wú)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(guò)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(guò)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

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(guò)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。

概述了厚大斷面球墨鑄鐵件易產(chǎn)生的幾種缺陷及防止措施。并從原輔材料的選擇,鐵液化學(xué)成分的控制,球化和孕育處理以及合金元素的添加等幾方面論述了厚大斷面球墨鑄鐵件生產(chǎn)中應(yīng)注意的一些問題及工藝參數(shù)。

為使壁厚300mm球墨鑄鐵模板本體硬度達(dá)到170～230hb,從鑄造工藝、化學(xué)成分的選擇、熔煉工藝和合理開箱時(shí)間四方面進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明:合理的化學(xué)成分是提高模板硬度的基本要求,通過(guò)合成球鐵熔煉、釔基重稀土球化劑+長(zhǎng)效孕育劑球化孕育處理和嚴(yán)格的過(guò)程控制等工藝措施,生產(chǎn)出的毛坯具有球化率≥90%,珠光體數(shù)量在45%～55%之間的組織,該組織是提高模板硬度的有效保證。