稀土孕育灰铸铁的凝固和组织

本文研究了碳当量、硫量及混合稀土加入量对灰铸铁凝固和组织的影响.测得和分析了各种铸铁的冷却曲线,并论述了其温度特征值与组织的关系.确定了碳当量、硫量和混合稀土加入量的合适配合,以期获得细小共晶团和A型石墨的灰铸铁.探讨了稀土金属对灰铸铁孕育作用的机理.     

高碳球铁石墨漂浮机理的探讨

利用高炉铁水直接生产球铁铸件可大大节约能源,降低生产成本,但高炉铁水的碳当量一般比冲天炉铁水高得多,直接铸造容易出现石墨漂浮缺陷,因此,试验探讨石墨漂浮机理并寻求其克服方法是高炉铁水直接利用的关键,为此,我们在绍兴矿冶厂进行了有关试验。试验直接引取高炉铁水(CE≥4.5％),经球化处理后以砂型浇注直立的圆柱形试件Ⅰ     

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....     

灰铁件表面层石墨球化工艺的比较与选择

使用稀土基涂料和稀土镁基涂料实现了灰铸铁件表面层石墨的球化, 在原铁水不同的碳当量和含硫量的情况下, 分析和比较了使用不同涂料处理的灰铸铁表面层的石墨形态和基体组织的变化规律, 以及结晶凝固冷却曲线.     

机床导轨用含磷耐磨铸铁的研究

本文从铸造合金角度,用大量实验数据验证磷含量、碳当量、孕育、熔炼和孕育温度对普通机床导轨用含磷耐磨铸铁性能的影响;并指出含磷耐磨铸铁的耐磨性,除金属基体外更主要决定于磷共晶及石墨的含量、形状和分布。 本文根据实验数值并用理论分析了铸铁共晶团与磷共晶间的关系,指出其规律:凡是细化共晶团的因素,大都是细化磷共晶的因素,同时亦是形成A型石墨的因素,而有利于耐磨性能的提高。 为了细化共晶团,含磷耐磨铸铁必须具备一定的含磷量,碳当量,采用孕育处理且应孕育温度适宜(不宜过高);此外并指出采用双重孕育可能更为有利。 本文否定了习惯的看法:铸铁的耐磨性能与抗张强度,尤其是与硬度之间有直接比例的关系,提出应用综合性能来衡量铸铁的质量,并认为比强度、比硬度等指标有其实际意。 本研究确定了机床导轨含磷耐磨铸铁最适宜的化学成分及熔炼处理工艺,供生产参考。 铸铁成分为C≈3.0～3.3％;P≈0.5～0.7％;CE=3.8～4.0％;Mn=0.6～0.8％;S<0.12％(导轨壁厚约40～60毫米)。 熔炼处理工艺:过热温度1400～1480℃;孕育温度1380～1440℃;孕育剂数量0.6～0.8％硅铁(75％Si);浇注温度1300～1360℃。 本文还对微量合金化和摩擦对的硬度配比作了一定的探讨。     

Si对高Si／C比灰铸铁奥氏体枝晶数量的影响规律

本文运用定向凝固方法，在没冷却条件下对不同成分灰铸铁的凝固过程运用微分仪进行热分析，结果表明：在碳当量相同的条件下，随着Ｓｉ／Ｃ比的，Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ合金的最小共晶凝固温度升高，并进一步分析了Ｓｉ使高Ｓｉ／Ｃ比灰铸铁奥氏体枝晶数量增加的原因，提出了Ｓｉ促使灰铸铁共晶共生区向右偏移的一论断，并利用出现奥氏体枝晶的临界冷却速度，并定量地描绘出了硅使得共晶共生区向左偏移的曲线。     

高硫铁水变质处理新方法

动用稀土氧化物固态渣饼作为脱硫剂和变质剂,借助吹氩搅拌对高硫(S=0.100％)过共晶铁水进行变质处理。实验在1450℃下进行30～45分钟得到了变质处理过程中铁水化学成分变化的规律和在过共晶铁水条件下试样中石墨形态和RE、CE含量之间的规律。 结果表明在过共晶区当RE％≤(CE％-4.30％)/25时试样石墨形态为蠕虫状。当RE％≥(CE％-4.30％)/25时试样石墨形态为球状。对脱硫反应和稀土氧化还原反应进行了热力学计算和讨论,在实验条件下上述反应在热力学上均成立。     

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。     

灰铸铁中的初生奥氏体及石墨组织

众所周知,灰铸跌的性能决定于其组织。所有提高灰铸铁性能的方法,都是通过各种工艺途径改善组织来实现的.概括近年来在灰铸铁凝固及其组织方面的研究,评定灰铸铁的组织应从四个方面进行:第一,石墨的类型、分布及尺寸;第二,初生奥氏体组织的数量及形貌;第三,共晶团大小,单位试样断面面积上的共晶团数;第四,基体中珠光体组织的比例及珠光体片间距的大小。     

自由落体条件下三元Al-Cu-Ag合金的快速凝固

三元Al-30％Cu-18％Ag合金在自由落体条件下发生快速凝固,形成由θ（Al2Cu）,α（Al）和善（Ag2Al）三相组成的凝固组织．测定其固相面与液相面温度分别为778和827K,实验获得过冷度最大达△TMax=171K（0．20TL）．在对过冷行为和形核能力计算的基础上,分析了该合金快速凝固组织的演变规律．发现过冷度随合金液滴直径减小而呈指数形式增加,在整个过冷范围内,θ（Al2Cu）相的形核率最大,ξ（Ag2Al）相的形核率最小．当△T〈78K时,初生的θ（Al2Cu）相生成粗大枝晶;当78≤△T≤171K时,θ（Al2Cu）相晶粒细化,与α（Al）两相交替生长;当△T≥171K时,形成了以（θ＋α＋ξ）三元不规则共晶团为主要特征的凝固组织．     

稀土对大断面球墨铸铁中碎块形石墨形成影响的研究

本文用模拟实验与生产性实验相结合的方法研究了轻、重烯土对大断面球墨铸铁中碎块形石墨形成的影响规律。结果表明:当稀土超过某临界量后,促使碎块形石墨产生,且稀土含量越高越严重。在实验条件下,轻稀土的临界含量约为0.006％左右,重稀土约为0.018％左右。用模拟试样液淬方法观察到碎块形石墨是在共晶凝固的中、后期从残余铁水中长出的,是一种晶间型共晶石墨。微区成份分析表明:稀土易在凝固前沿界面上富集,促使碎块形石墨产生。最后,文中提出了碎块形石墨的生长过程模型。     

铸铁的石墨与耐压密闭性的研究

在实验室条件下用各种成分的灰铸铁进行液压试验,结果是厚3—5mm的薄片,虽具有过共晶粗大的石墨组织,也能承受高达400kg/cm~2压力而不渗漏,但一经脱石墨处理,在很低压力下就大量渗漏。通过试验对“石墨渗漏”的传统观点提出了不同的看法:铸铁中石墨本身及石墨与基体界面上是不渗漏的。只有当铸件存在缺陷,并在压力下产生局部破裂时,石墨才通过对强度的削弱而影响渗漏。本文讨论了有关液压件材质的一些问题,并提出适当增加亚共晶铸铁的碳当量以减少缺陷和简化工艺。     

铸铁石墨结晶的探讨

过去文献中,有的认为共晶石墨是从液态铁水中直接析出长大的。本文通过热力学分析和对共晶铁水,对以 10~6℃/s 的高速冷却条件下制取的试样,进行X光、电子衍射等分析,得出不同于以上结论的看法。认为一方面当过热度不高时,在共晶态的液态铁水中虽已有游离态的石墨短程序存在;但另一方面在石墨结晶过程中 Fe_3C 的分解也是重要的,(即间接石墨化过程),不容忽视。高于临界温度 T_k 时,有利于 Fe_3C 的形成,且Fe_3C 比石墨更稳定;低于 T_k 时则 Fe_3C 不稳定,有自发分解为 Fe 与C的倾向。T_K 受化学成份的影响很大。可以认为,游离的石墨短程序固然是石墨结晶的核心,但在石墨长大的过程中,由于 Fe_3C 的分解而提供的碳也起很大作用。     

铸铁件的低压渗漏与防治

本文以典型件暧气片为例,分析了铸铁件低压渗漏的原因是孔眼类缺陷和石墨,裂纹组成的渗漏通道。严格工艺,提高炉温,细化共晶团和石墨是消除渗漏的有效手段。加入稀土能显著细化共晶团,提高强度。每加入0.01%RE,可增加共晶团数～100个/cm~2,提高抗弯强度～1kgf/mm~2.     

熔模铸造高强度锑铸铁镉锭模

使用研制的RE-Sb合金处理碳当量约4.1％的灰铸铁铁水,在熔模铸造的条件下获得了相当于HT300的高强度灰铸铁。RE-Sb合金的效果优于其它类型稀土合金。用其处理灰铸铁时仍具有双峰值效应。大型铸件熔模铸造时采用预充填法制造蜡模,在模壳加固层中加入铝钒土以提高强度并配合其它工艺措施后,可以制出具有较低表面粗糙度的铸件。良好的铸件材质与完善的精铸工艺相配合制出了尺寸稳定、抗磨、抗蠕变的镉锭模并使其寿命大幅度提高。     

铜镍铬锰铸钢裂纹的形成原因

铜镍铬锰铸钢是一种高强度低合金钢,用于造船工业。它在制造过程中常因裂纹缺陷而报废。本文利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针及俄歇谱仪等手段,研究了铜镍铬锰铸钢裂纹的性质及其产生的原因。试验结果表明裂纹属于沿晶的脆性断裂。裂纹的产生是因为凝固时形成的显微偏析导致γFe+(Fe、Cr、Mn)_3C共晶Cr沿奥氏体晶界析出所致。碳扩大凝固温度间隔和降低合金元素的平衡分配系数,因而增加了铬的偏析比。因此降低碳和硫的含量,提高钢液的纯洁度和加速铸件的凝固速度是消除晶间共晶和裂纹的有效措施。     

稀土球化剂在铁水中的球化作用和反石墨化作用

本文研究了稀土在铁水中的球化作用和反石墨化作用,证明了在低硫铁水中稀土和镁具有同样的球化效果。得出镁和稀土在获得同等球化效果时,其临界残留量具有Mg:Re=1:3的当量关系。同时还证明了在试样获得球化1级时,稀土球化剂无论在加入量和残留量方面都有很宽的变化范围。稀土具有比镁更强的反石墨化作用。在薄壁铸件中获得无游离渗碳体和铁素体基体的稀土球铁的关键是高碳过共晶原铁水。搅拌作用可以强化稀土的球化作用。     

石墨钢的耐磨性及机械性能

石墨钢铸件可采用熔模铸造法在高温陶瓷型中浇注成型。铸件在型中缓冷时,大于共析成分的碳以石墨形态析出。提高硅含量并经相应的变质处理后,铸件可不进行石墨化退火。 本实验研究了热处理对铸造石墨钢机械性能和耐磨性的影响。 所研究的石墨钢成分:1.1～1.4％C,1.6～2.0％Si,0.4～0.6％Mn。在予热到500～600℃的陶瓷铸模中浇注的铸件,其铸态组织即铁素体—珠光体或珠光体基体和0.5～0.8％的球状石墨没有二次渗碳体。     

过共晶Fe-C-Cr合金定向凝固组织的定量化

过共晶Fe-3.12%C-35.9%Cr及Fe-2.80%C-33.1%Cr合金在定向凝固时,初晶碳化物(Fe、Cr)_7C_3以六角形棒状析出。随着凝固速度(R)的增加,初晶的间距(λ)变小,并服从下式:λ=BR~(-0.234)同时,初晶碳化物的平均直径(d)及体积分数(V_f)也是随凝固速度的增加而减少,有如下的关系:■=AR~(-0.234)V_f=CR~(-0.394)在本实验中,含碳量高者,初晶的■、λ、V_f,均增大。初晶碳化物的侧向生长速度为:R_r=A(?)2(?)G/△T R~(0.569)当凝固速度降低或含碳量减少,初晶碳化物将从实心六角形棒变成中空的六角形棒。本文并对初晶生长的过冷度作了推导,得出了下面的公式:△θ=(ABm(K-1)C_0G)/(D⊿T) R~(0.335)     

循环流化床烟气脱硫实验研究

在中试装置中进行了循环流化床烟气脱硫的实验研究。该实验装置由燃烧器、高4．5m直径0．30m的反应器、旋风分离器、给料系统和物料回送系统组成。烟气流量和渡分别为200－325m^3/h和120－180℃。实验结果表明绝热饱和温差（△θ）、钙硫物质的量比（n(Ca)/n(S)、SO2进口质量浓度（ρin）和床内固定颗粒物质量浓度（ρs）对脱硫效率有较大的影响，而气体停留时间（t）的影响不明显。用石灰浆作脱硫剂，当△θ=14℃、n（Cn)/n(S)=1.5,ρin=1500mg/m^3、ρs=6kg/m^3,t=3.5s时，脱硫产率达85．3％。工业应用中△θ应控制在10－2℃。