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。     

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....     

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.     

喷粉处理改善孕育效果的试验研究

喷粉孕育是将粉粒状孕育剂以氮气为载体喷入铁水的一种新型工艺方法．本文采用自制的喷粉装置进行了喷粉孕育的试验研究．结果表明：喷粉处理可改善孕育效果，改善石墨形态，明显地细化共晶团，有效地消除白口倾向，从而提高铸铁的强度．喷粉孕育成为一种极有效的孕育技术．     

加锡铬铸铁汽缸体试验研究

本文报导了加锡铸铁制作汽缸体的试验工作。实验室工作和生产试验表明,在原有ＨＴ２０－４０牌号含铬的铁水中,附加 ０．０５％的锡,可使汽缸体缸筒内壁的珠光体数量提高到９０％以上,硬度有明显的提高,过冷层厚度减少,并且减少了汽缸体的断面敏感性,扩大了允许的化学成分范围,致密度和耐腐蚀性能也有所改善;同时也能满足机械加工的工艺要求。从而,可以显著地提高汽缸体的使用寿命。 文中指出,加锡对铸铁有孕育作用。从细化共晶团、改善断面均匀性、减少白口倾向、减少过冷石墨和提高机械性能几方面,与不加锡的铸铁进行对比,论证了锡的孕育作用。此外,还对汽缸体过冷层的形成以及加锡可使其减少的原因进行了探讨。     

耐磨铸铁的研制及其耐磨性的试验研究

通过合金化的方式,制备了两种耐磨铸铁材料,研究了所制备铸铁的组织、相结构、硬度及其耐磨性能。研究表明:Ni-Cr-Mo铸铁形成白口组织,P铁的组织形貌为硬而脆的二元磷共晶(α-Fe+Fe_3P),XRD物相分析表明Ni-Cr-Mo铸铁中形成了新的化合物Cr_(13)Ni_5Si_2、Cr_3Ni_2Si、Cr_(23)C_6,P铁中为Fe_3Si、Fe_2Mn Si。硬度和磨损实验表明两种铸铁都具有较好的耐磨性,Ni-Cr-Mo铸铁的磨损量更低。     

直流直接电阻法炉前快速测量铁水碳当量及共晶团数量

本文利用凝固期间比电阻快速测量灰铸铁碳当量及共晶团数目。采用4-极直流法测量比电阻。采取以下措施减小热电势效应:①电位端的成份与待测铁水接近;②加大电位端尺寸。灰铸铁化学成份变化范围:3.7～4.8％CE,2.9～3.9％C,1.4～3.2％Si,0.3～0.9％Mn。浇注后,铁水比电阻下降,凝固期间比电阻则显著增加,凝固完毕后,比电阻缓慢减少。因之,凝固终了时,出现最大的比电阻及最大的比电阻升值。碳当量越低,该升值△ρ_(max)越小,并有下列关系:CE=3.25+0.025△ρ_(max), 碳当量每增加0.1％,△ρ_(max)约增加4.0μΩ·cm。比电阻最大升率或上升角θ也随着碳当量的增加而增加,并具有下述关系:CE=a+bθ,式中a、b为常数。铸铁比电阻最大值越大,则共晶团数目越多,并且两者之间在生产条件下具有线性依属关系。测量过程于浇注后1～3分钟内完成。灰铸铁比电阻受金相显微组织(石墨片及共晶团)及化学成份制约。两种显微组织对比电阻的影响可以这样来看:电子被“挤”到共晶团边界,大部份电流沿石墨片表面及共晶团边界流过,因之,电流通道断面积减少,从而比电阻增加。     

球墨铸铁中磷共晶的控制

磷共晶的脆性给生产高性能球墨铸铁带来很大的困难。由于磷共晶在晶界上的存在,使球墨铸铁的延伸率和冲击值大为降低。 本工作表明:经过包外孕育和两阶段正火处理后,使磷共晶细化、分割,能促使高磷球墨铸铁的机械性能提高。但是,两阶段正火中,第二阶段的保温温度必须选择在共析转变温度范围内。在这种条件下,铁素体在石墨周围和晶界析出,它有利于磷共晶的细化与溶解,有利于冲击韧性的提高。 本实验指出:一般正火、淬火、淬火加回火和等温淬火对球墨铸铁中磷共晶的数量和大小改变很少。     

镍、铬对D型石墨铸铁基体组织的影响

文章研究了加入不同量合金元素镍、铬对D型石墨铸铁基体组织的影响。研究结果表明:微量合金元素镍、铬的加入都有细化珠光体的作用,在某种程度上随着合金元素镍和铬加入量的增加细化作用越大;加入合金元素镍或铬都能提高D型石墨铸铁基体的硬度,随着合金元素加入量的增大,硬度值亦随之增大;当合金元素加入量超过0.6%后,硬度值减小。     

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.     

黑心可锻铸铁的组织及性能研究

采用中频炉熔炼得到坯料白口铸铁.采用石墨化退火得到KTH300-06可锻铸铁.通过金相组织分析,铸态白口组织为珠光体加莱氏体;经过石墨化退火得到黑心可锻铸铁组织为铁素体加团絮状石墨.单独用0.007%Bi孕育可锻铸铁铸态组织中渗碳体较不加元素的细小;用0.007%Bi和0.002%的B复合孕育可锻铸铁得到铸态细小均匀网状渗碳体,石墨化后为细小均匀的絮状石墨.经硼铋联合处理的可锻铸铁,抗拉强度提高到348.7 MPa,伸长率6.275%.     

过共晶超高铬铸铁合金的组织与性能

研究了过共晶超高铬铸铁的组织和热处理工艺对其性能的影响,过共晶超高铬铸铁的铸态组织由初生碳化物M7C3 共晶(M7C3 M23C6) 马氏体 残余奥氏体组成,其中初生碳化物(M7C3)为六方形长秆状.在1050℃淬火的条件下,低温回火时,材料的硬度、冲击韧性的变化不大,回火温度提高到450℃后,材料的硬度显著升高,相应的冲击韧性下降;回火温度继续上升,材料的硬度下降,冲击韧性升高.     

含蠕磷墨铸铁闸瓦的摩擦磨损性能研究

本文对含磷蠕墨铸铁闸瓦的摩擦系数与耐磨性进行了系统的研究。试验证明,含磷1.0～1.3％的蠕墨铸铁闸瓦,其摩擦系数与2.0～2.5％的高磷灰铸铁闸瓦相当,而远高于含磷0.7～1.0％的中磷灰铸铁闸瓦。实际装车运行试验表明,含磷蠕铁闸瓦的耐磨性比上述高磷灰铸铁闸瓦的高。     

添加铬合金化和复合变质处理对白口铸铁组织性能的影响

在熔炼过程中通过对熔体进行复合变质处理,制备普通白口铸铁和含铬白口铸铁试样及其在相同铸造条件下的变质试样;对试样进行金相显微组织观察、碳化物定量分析和宏观硬度测量,研究添加铬合金化和复合变质处理对普通白口铸铁碳化物类型、形态、分布和性能的影响。研究结果表明,铸铁铬含量较低时,碳化物类型为(Fe,Cr)3C或(Fe,Cr)3C (Cr,Fe)7C3,呈粗大网状结构;经复合变质处理后,碳化物变得孤立、分散,网状结构被消除;随着铬含量增加,碳化物全部转变为(Cr,Fe)7C3,共晶团中碳化物呈菊花状分布,并在共晶团心部附近出现近似六方形的块状(Cr,Fe)7C3碳化物;经复合变质处理后,共晶碳化物变的细小分散、分布均匀,菊花状形态消失,但六方形(Cr,Fe)7C3碳化物仍然存在;白口铸铁经复合变质处理后,其洛氏(HRC)硬度比变质前有明显提高。     

稀土硅铁孕育处理对铬—钼—铜马氏体白口铸铁组织与性能的影响

本文研究了稀土硅铁孕育处理对Cr—Mo—Cu马氏体白口铸铁组织与性能的影响。研究结果表明:采用稀土硅铁进行炉前孕育处理,将会导致含硫量降低与含硅量增高,且使夹杂物数量增多;同时可使其共晶碳化物由连续网状分布转变为断续网状分布,由莱氏体形态转变为板条状,且使晶粒细化,但使索氏体量增多。同时表明:采用稀土硅铁孕育处理,对Cr—Mo—Cu马氏体白口铸铁的抗弯强度极限与硬度影响不大;对挠度稍有增加;但对冲击韧性与抗磨粒磨损耐磨性,如加入适量稀土硅铁孕育则有显著提高,此一适宜量约为1.0％左右,超过此一适宜量将导致冲击韧性与耐磨性的下降。     

半固态过共晶高铬铸铁的冲击及磨损性能研究

通过倾斜冷却体法制备了组织中初生碳化物明显细化的半固态过共晶高铬铸铁,其冲击韧性值较常规过共晶高铬铸铁试样提高了大约1倍以上;以常规亚共晶高铬铸铁为标样进行三体磨料磨损试验,结果表明半固态过共晶高铬铸铁与常规过共晶高铬铸铁的相对耐磨性分别比亚共晶高铬铸铁提高了32%和49%.对半固态过共晶高铬铸铁试样的微观分析表明,组织中存在大量的缩松,这对于半固态高铬铸铁韧性、硬度及耐磨性的提高产生了不利的影响,减少或消除缩松对于进一步提高半固态过共晶高铬铸铁的性能具有重要意义.     

镧钇稀土元素对镍铁型铸铁焊缝石墨化的影响

在试验的基础上,探讨了镧基轻稀土、钇基重稀土对镍铁型铸铁焊缝的石墨化石墨形态的影响。结果显示,镧具有较强的石墨化效果,能减少或消除焊缝组织中的晶间共晶组织,所获得焊缝硬度较低;钇基重稀土具较弱的石墨化效果和较强的石墨球化效果,所获石墨球细小均匀,但易形成晶间共晶组织,使焊缝硬度增高。用气泡理论对实际结果进行了较好的解释。     

高铬合金铸铁化学成分的优化分析

通过分析对合金铸铁化学成分的添加及量的控制,改善高铬铸铁共晶碳化物的数量、形态和分布;通过稀土、钒、钛的微量加入及复合变质处理使高铬铸铁组织细化,并进一步改善碳化物形态,获得硬度、耐磨性和韧性的良好配合。     

磷硼蠕虫状石墨铸铁的研究

用正交试验法考察合金元素(磷、硼)和蠕化剂(稀土硅铁合金)对蠕虫状石墨铸铁机械性能和显微组织的影响,选定了最佳化学成分。对共晶团的大小、壁厚敏感性和蠕化衰退进行了检验。试验表明磷硼稀土蠕铁具有良好的综合性能,是制作糖机压榨辊的优良材料。     

铸造焦的研制及在“大双”冲天炉上的应用试验

用镇江焦做冲天炉熔炼效果试验,经过全面测量证明:在焦耗7.4％时可获得1500℃以上的平均铁水温度;焦耗10.6％时铁水平均温度可达1540.5℃。与同样焦耗的板铜焦熔炼相比,铁水温度提高80℃;比北京焦提高48℃。在铁水温度相同时,镇江焦比之上述两种焦的焦耗分别降低12.7～22.6％,渣中FeO含量小于4％,铁水的氧化程度减轻。由于铁水温度的提高,铸铁的RG及GZ指标有所增加,但铸件的成本并不提高。