大断面球墨铸铁石墨变态问题的探讨

本文是大断面稀土球墨铸铁试验研究的一部分内容。根据所进行的实验论证了大断面球墨铸铁石墨变态的实质。结论认为石墨变态是由于球墨铸铁断面效应所致而不是一般认为的球化衰退。克服球铁的断面效应从而改善石墨形状应该相应地增强球化因素或抑止墨化因索。最后还对石墨变态机构进行了探討。     

大断面球铁石墨变态影响因素的研究

本试验采用热分析法模拟大断面球铁的凝固过程。对球化剂用量,碳硅含量、硅铁孕育量等影响石墨形态的几个主要因素进行了正交试验。结果表明,球化剂用量和碳含量是影响石墨形态的最显著因素。进一步的验证试验使相当于φ200mm 砂型铸件凝固速度的模拟试样,获得了良好的球化效果。依据本试验所得数据,绘制出一球化剂用量与碳当量的组织图。组织图明确显示了球化与墨化因素的交互作用规律。依据组织图,可对大断面球铁中各种类型变态石墨的成因、以及解决措施获得清晰的认识。本试验还证明,铈组轻稀土合金对大断面球铁件也是有效的球化剂。     

重稀土球墨铸铁薄板轧辊的试制与研究

球墨铸铁轧辊一向是采用金属镁作为球化剂的,由于冷速缓慢,辊芯往往出现变态石墨而使轧辊的强度下降,断辊率增高。采用钇组重稀土硅铁合金全部或部分取代金属镁作为球化剂试制了20多支φ805×1200热轧薄板轧辊,经过轧制对比,结果表明:轧钢量平均提高了50％,断辊率由67％下降到25％。对重稀土球铁轧辊进行了解剖,发现辊心石墨组织在球化,细化和均匀化方面获得了改善,辊颈的机械性能也有显著的提高。 探索了几种稀土合金加入工艺,认为,在现有镁球铁生产工艺的基础上,把附加的稀土合金随孕育硅铁一起冲入辊芯的方法,经济,简便,具有适用价值。     

大断面球铁中黑斑的结构

通过生产及模拟试验,并根据金相和扫描电镜观察,证明大断面球铁铸件中的黑斑是共晶晶粒或称共晶团。光学显微镜观察表明,黑斑中的石墨类似D型分布的厚片状石墨,但深腐蚀试样的扫描电镜观察证明,这种短小的厚片状石墨既不属于一般的片状石墨,也不是孤立的石墨碎块,而是相互联结成一体的珊瑚状石墨。进一步试验表明,每个黑斑内大都有一个星状的石墨核心,珊瑚状石墨从这个核心朝各方向辐射生长。黑斑内的基体组织为铁素体,它是高温相奥氐体的转变产物。珊瑚状石墨在高温时与奥氐体共同由液体中结晶为共晶团,冷却时虽经固态转变,但共晶组织的特征仍基本保留下来。环绕黑斑周围的组织为珠光体加球状或不规则状石墨,它使共晶球团组织衬托得分外明显。     

喷吹稀土球墨铸铁的研究

本文论述了使用喷射法,用无镁稀土合金作球化剂处理不同含硫量的铁水制备球墨铸铁的可能性。喷射法由于改善了球化反应动力学条件,稀土和镁一样是优良的球化剂。文中对稀土球铁的稀土残留量范围、不同种类球化剂的相应处理方法作了初步探讨,认为喷射法是稀土球墨铸铁的合适处理方法。