消失模铸造灰铸铁石墨形态的研究

在消失模铸造条件下,文章研究了冷却速度、碳当量、硫质量分数及孕育方法对亚共晶灰铸铁石墨形态的影响.结果表明:当铸铁的碳当量降低时,在铸件的薄壁处极易出现过冷石墨,E型石墨数量增多;通过瞬时孕育,可显著改善石墨形核的条件,控制过冷石墨的形成;灰铸铁中,含硫量对石墨组织也具有很重要的影响,当灰铸铁的含硫量为0.08％～0....     

不同抗拉强度铸铁的切削性能对比

浇铸了1种球墨铸铁、3种蠕墨铸铁和1种灰铸铁,测试了这5种具有不同抗拉强度试样的主切削力,并分析了抗拉强度与主切削力之间的关系,以及抗拉强度、主切削力与组织的关系。研究结果表明:3种石墨形态的铸铁,其抗拉强度和主切削力均受石墨形态和基体组织的影响,但石墨形态对抗拉强度的影响更为显著,而基体中的珠光体含量对主切削力影响更为显著。不同种类的铸铁,抗拉强度与主切削力之间没有严格的对应关系。     

铝合金化D型石墨铸铁

研究铝对灰铸铁组织和性能的影响 ,解释了铝对灰铸铁组织和性能作用的机理 .实验表明 ,不同含量的铝对灰铸铁组织和性能产生不同的影响 .当铝含量小于 0 .18% ,铝促进灰铸铁D型石墨的形成 ,同时一定含量范围内改善灰铸铁石墨形态 ,并提高灰铸铁的强度性能 .     

铌对灰铸铁机械性能的影响

本文研究了铌对灰铸铁机械性能的影响及其强化机理。试验表明:铌能显著地提高铸铁的强度性能,改善铸铁的韧性;当含铌量为0.15～0.4％时,铸铁机械性能提高一个牌号,相对强度达1.26,品质系数达1.16,是一种高质量的铸铁材料。     

锡对灰铸铁组织性能及耐蚀性的影响

研究了锡对灰铸铁显微组织、机械性能及耐蚀性的影响.结果表明:适量的锡可改善灰铸铁的基体组织,提高其强度和硬度;在质量分数为98%的H2SO4介质中含锡铸铁的耐蚀性能明显优于普通灰铸铁;锡的最佳质量分数范围是0.085%～0.180%.     

高磷铸铁的试验研究

通过一系列试验表明,严格控制高磷铸铁中各元素的含量,并进行孕育处理,可以达到用户对高磷铸铁的组织和性能要求。Si含量在2.0%～2.4%,Mn含量不小于0.57%时,基体中珠光体含量可达98%以上;当磷含量降到一定程度(0.63%)时,磷共晶呈断续网状;通过用Si Ba合金对铁水进行孕育,提高了石墨化能力,形成了A型石墨;另外,磷共晶量较高时,少量铁素体并不能降低铸件硬度。通过实验室小批量生产,经随机抽样检查铸件满足要求。     

钼铌微合金化珠光体基灰铸铁的组织与摩擦磨损性能

针对目前铸态贝氏体气缸套生产成本过高的现状,开发了两种珠光体基体的高锰(w(Mn)=2.0%～2.1%)和低锰(w(Mn)=0.2%～0.3%)钼铌微合金化灰铸铁材料,并借助光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机、气氛高温摩擦磨损试验机等,研究了两种钼铌微合金化灰铸铁以及对照组铸态贝氏体灰铸铁的组织与性能。研究结果表明:高锰灰铸铁的强度与硬度最高,分别为455 MPa和352HB,低锰灰铸铁的强度和硬度与贝氏体灰铸铁接近,均为408 MPa和271HB。高锰灰铸铁与低锰灰铸铁的组织均由A型石墨和珠光体基体组成。在相同的摩擦磨损条件下,高锰灰铸铁的磨损量与摩擦因数最小,分别为0.039 8 mg/m和0.30～0.33。低锰灰铸铁的磨损量与摩擦因数略小于铸态贝氏体灰铸铁,分别为0.062 6 mg/m和0.33～0.36。从强度、硬度及磨损性能方面考虑,钼铌微合金化后的珠光体基灰铸铁可以替代铸态贝氏体灰铸铁,成为气缸套的选择材料。     

灰铸铁和蠕墨铸铁在600℃、700℃时抗氧化性的研究

本文利用箱式电炉及简易热天平研究了低合金灰铸铁(添加少量钛和稀土)和蠕墨铸铁在600℃、700℃时的抗氧化性能。文中研究了1、铸铁基本化学成分C、Si、Mn、S以及CE、Si/C的影响;添加少量Ti的影响。2、铸型冷速的影响(干砂型、金属型、石墨型)。3、残余稀土含量的影响,主要包括片状石墨分布特征和石墨形状的影响。4、测定并探讨了灰铸铁和蠕墨铸铁的氧化动力学曲线类型和它们的氧化过程。说明了细小的D型石墨、初生奥氏体枝晶分布及晶界在氧化过程中的行为。     

电磁场对铸铁石墨生长的影响

设计了交替换向的行波磁场,研究在铸铁凝固过程中,施加换向行波电磁场产生的脉冲作用对铸铁石墨生长及其凝固组织的影响·结果表明:在脉冲电磁场的作用下,灰铸铁凝固组织中奥氏体枝晶数量明显减少,石墨粗化;球化处理后,凝固组织中球状石墨数量减少,蠕虫状石墨增多,蠕化率显著提高,为稳定蠕墨铸铁的蠕化率提出一个新途径·讨论了电磁场对石墨生长影响的机理,认为脉冲磁场的电磁搅拌作用和感生电流的热效应破坏了石墨核心周围奥氏体壳的稳定性,促进石墨的分枝生长,形成蠕虫状石墨·只有在残留镁量和残留稀土量足够或残留量较高时,脉冲磁场的干扰能够稳定蠕化率;蠕化剂加入量不足时,磁场干扰只能促进形成片状石墨,不能形成蠕虫状石墨...     

锰灰铸铁减磨性能的研究

灰铸铁中含锰量大于硅后,即能获得100％细片状珠光体,A型加D、E型石墨和一定数量的马氏体加碳化物硬化相,得到减磨铸铁所要求的金相组织。用MS-3型往复式磨损试验机,研究灰铸铁自磨时的耐磨性,在同一磨损规范下与HT20-40灰铸铁、高磷铸铁、硼铸铁及钒钛铸铁的相对耐磨性作了比较。在生产条件下,用锰灰铸铁和HT25-47灰铸铁浇注了要求耐磨的机床铸件。锰灰铸铁的相对耐磨性比HT25-47灰铸铁平均提高2.5倍。实物磨损试验的结果基本上与试样磨损结果相吻合,初步确定了锰灰铸铁作为减磨铸铁材质所应有的地位,对磨损机理也进行了初步探讨。     

奥贝灰铁的组织与性能

探讨了不同化学成分的砂型和金属型铸造灰铸铁试样经等温热处理后的组织和性能。试验表明CE=4.4％以上的砂型铸造灰铸铁试样,抗拉强度提高到263MPa,延伸率可达1％～2％。金属型铸造的CE=4.2％～4.3％的灰铸铁试样抗拉强度达到500MPa,延伸率可达1％。由于碳当量高,铸造工艺性较好,强度提高幅度较大,因此可望作为铸铁的新成员,进入工业应用领域。     

高碳当量灰铸铁组织与强度的关系

本文通过综合分析和回归分析,考察在少加废钢、高碳当量、低合金化条件下,若干组织因素与灰铸铁强度之间的关系。结果表明,奥氏体枝晶数量、石墨数量、石墨尺寸和基体显微硬度,是影响高碳当量灰铸铁强度的几个重要组织因素。     

Thermal and microstructural characterization of a novel ductile cast iron modified by aluminum addition

In high-temperature applications, like exhaust manifolds, cast irons with a ferritic matrix are mostly used. However, the increasing demand for higher-temperature applications has led manufacturers to use additional expensive materials such as stainless steels and Ni-resist austenitic ductile cast irons. Thus, in order to meet the demand while using low-cost materials, new alloys with improved high-temperature strength and oxidation resistance must be developed. In this study, thermodynamic calculations with Thermo-Calc software were applied to study a novel ductile cast iron with a composition of 3.5 wt% C, 4 wt% Si, 1 wt% Nb, 0-4 wt% Al. The designed compositions were cast, and thermal analysis and microstructural characterization were performed to validate the calculations. The lowest critical temperature of austenite to pearlite eutectoid transformation, i.e., A1, was calculated, and the solidification sequence was determined. Both calculations and experimental data revealed the importance of aluminum addition, as the A1 increased by increasing the aluminum content in the alloys, indicating the possibility of utilizing the alloys at higher temperature. The experimental data validated the transformation temperature during solidification and at the solid state and confirmed the equilibrium phases at room temperature as ferrite, graphite, and MC-type carbides.     

钇基重稀土蠕墨铸铁的高温性能研究

利用钇基重稀土资源熔炼蠕墨铸铁,探讨高温条件下灰铸铁和蠕墨铸铁的抗拉强度、氧化增重值、伸长百分率、耐热疲劳性和线性膨胀系数等性能,同时用数理统计的方法推导出两种铸件线性膨胀系数的回归方程.结果表明:高温下蠕墨铸铁的断裂性质为韧窝断裂,其高温抗拉强度明显比灰铸铁高;蠕墨铸铁的抗氧化性和抗生长性均比灰铸铁好而导热系数与灰铸铁相近;灰铸铁和蠕墨铸铁的线性膨胀系数相近,但灰铸铁的相变收缩要比蠕墨铸铁强烈得多.     

高铬白口铸铁抗磨粒磨损耐磨性与断裂韧性的研究

本文研究了两种基体组织状态及碳化物体积分数对高铬白口铸铁抗磨粒磨损耐磨性、断裂韧性K_(IC)、K_(Id)及亚临界裂纹扩展速率da/dN的影响。结果表明:高铬白口铸铁耐磨性与磨损系统有关;而其断裂韧性及亚临界裂纹扩展速率与基体组织状态、碳化物体积分数及其形态与分布有关。综合研究结果,从高铬白口铸铁耐磨性与断裂韧性最优化角度考虑,如果用软磨料,宜选用马氏体基体;采用硬磨料,则宜选用奥氏体基体。     

多元低合金对高铬锰白口铸铁组织和性能的影响

该文利用正交设计试验探讨了Nb、V、Cu在高铬锰白口铸铁中的合金化作用和稀土硅铁的变质作用,结果表明,合金元素能够细化晶粒,改善碳化物的形貌和分布,提高力学性能和耐磨性,确定了多元低合金高铬锰白口铸铁的最佳成分和热处理工艺。     

Characterization of Titanium-Containing Compounds in Gray Iron

Titanium produces different compounds in gray iron. In order to determine their characteristics, a scanning electron microscope, an energy dispersive X-ray spectroscopy, and an optical microscopy were used to analyze the morphology, distribution, and composition of titanium-containing compounds in metal- Iographic specimens and machined surfaces in four gray irons. The results show that the titanium-containing compounds in the gray irons are complex compounds containing V, Nb, Mn, S, and other metals, depending on the concentration of these elements in the iron. The number of titanium-containing compounds increases with increasing Ti content in the gray iron. Most of the titanium-containing compounds are located in the pearlite matrix, with some in the steadite and carbides. The results suggest that titanium-containing compounds reduce tool lifetime.     

Some Factors Affecting on the Structure- formation and Mechanical Properties of As-Cast High Toughness Nodular Cast Iron

Using sand moulds for step-shape casting tests and different silicon percentage of nodular cast iron it was possible to separate structural variations produced during freezing from those occurring at Ac1 transformation temperature. The results show that an increase in silicon content leading to different variation in the matrix structure> leads to a changing mechanical properties of nodular cast irons. Tensile strength and elongation of obtained as-cast nodular cast iron with the composition of 3.9%C, 3.2%Si, 0.5%Mn are maximum of about 524.5N/mm2 and 19.8% accordingly. In the same nodular cast iron, but only with 0.1% Mn the silicon addition first increases after decreases elongation, impact toughness and hardness. But tensile strength changes to the opposite side.     

铬系白口铸铁腐蚀磨损特性的研究

本文研究了共晶碳化物数量在20—25％范围内,含铬量由2—24％,铸态及热处理态的铬系白口铸铁在不同介质条件下的腐蚀磨损特性.研究结果表明:在强酸性介质中,腐蚀是导致腐蚀磨损失重量增大的主要因素,含铬量较高的奥氏体有较好的腐蚀磨损抗力,碳化物存在没有任何益处;在弱酸性介质中,腐蚀与磨损共同对腐蚀磨损失重量起作用,提高基体含铬量,保持适当数量碳化物将有效地提高其腐蚀磨损抗力;在中性及碱性介质中,磨损是主要影响因素,提高基体硬度有助于腐蚀磨损抗力的提高.合金元素铜可降低基体腐蚀速度,促进基体钝化,且有利于腐蚀磨损抗力的改善.本文研究结果为杂质泵过流部件的选材提供了依据.     

石墨和碳化物形态对高镍奥氏体球铁抗热冲击性能的影响

本文论述了合金元素Si,Cr,Mo对含Ni20％的高镍奥氏体球墨铸铁抗热冲击性能的影响,揭示了石墨和碳化物形态与热冲击疲劳裂纹扩展方式和扩展速率之间的关系。发现石墨呈球状时热冲击疲劳裂纹为晶界型裂纹,抗热冲击性能最好;呈片状时为穿晶型裂纹,抗热冲击性能最差,呈枝晶状时为(晶界加穿晶)混合型裂纹,抗热冲击性能介于前二者之间.加入适量的Cr,Mo,Si可显著地提高抗热冲击性能。