稀土—镁球墨铸铁中石墨球化类型对机械性能的影响

一、前言多年来球墨铸铁被用来制造一系列承受交变载荷的零件。随着我国国防、机械、冶金、矿山、石油等工业,特别是农业机械的迅速发展,从而对球墨铸铁这一新型结构材料的质量和数量提出了更高更多的要求。目前结合我国资源特点的稀土——镁球墨铸铁的生产已在全国范围内得到了很大的发展。在稀土——镁球墨铸铁的生产过程中,由于采用了稀土——镁中间合金作为球化剂,使石墨形态发生了变化,圆整度下降,在金相试片中经常观察到球状、团状及团片状石墨,即石墨较难以单一的球状存在,往往是几种石墨形态同时出现。已经实验测定稀土——镁球墨铸铁中团状石墨对静载下机械性能的影响并不象镁球墨铸铁那样大。石墨球化类型是评定稀土——镁球墨铸铁质量标准中的关键部分之一,如何正确地划分石墨球化类型,特别是球状、团状石墨显得极为重要。     

热分析法测试球墨铸铁球化率的研究

热分析法是检验和控制铸造合金质量的重要方法.本文介绍了热分析法测试珠光体球墨铸铁球化率的研究成果.指出冷却曲线上温度特征值与球化级别的对应关系.初步确定生产中快速分辨三种球化级别的温度判据.运用近代共晶凝固模式和石墨球化理论对温度判据进行了理论分析.     

对球墨铸铁孕育与球化机理的探讨

本文应用前人有关实验结果与化学热力学数据、键参数函数探讨了球墨铸铁孕育与球化机理,得出了一些重要的结论:非石墨材料孕育剂的孕育过程,实质上是通过孕育剂的各种成分与铸造铁水中已溶解的碳发生高温下的物理化学作用,而使石墨析出的过程;在孕育剂的作用下,石墨形核过程既包含有均质自发形核,也包含有外来杂质的非自发形核;石墨球化是由于铁水中部分过饱和、高活度的碳形成具有较大比表面能、不稳定、高分散度的乳浊液所致.这些结论在一定程度上能较好地与生产实际相吻合.     

基于面积率的球墨铸铁图像球化率评级

本文对二值化球墨铸铁图像的周长与面积参数进行计算,利用面积率统计公式,并根据修正公式最终计算出图像石墨球化率,结论与国家标准很好的吻合。     

利用图象分析计算机研究稀土系球墨铸铁球化与孕育

本文采用QTM720图象分析计算机、电子探针等测得球化元素残量、孕育硅量和冷却速度与稀土镁、钇基重稀土、稀土硅三种稀土系球铁石墨形态的定量关系.研究了三种球铁在各种条件下石墨形态的统计分布特点及其变化规律;导出了反映石墨形态与其影响因素间关系的二维与三维图象;并探讨了过球化现象、过孕育高硅区开花石墨形成机理以及球化与孕育的关系.     

测定氧活度值快速检测稀土镁球墨铸铁的球化率

本文研究了稀土镁球墨铸铁球化后铁水氧活度与球化率之间的关系,确定了判定稀土镁球墨铸铁球化率的氧活度界限。应用氧浓差电池法检测稀土镁球铁球化率,简便易行,可快速准确地用于球铁生产的炉前检测。     

低碳钢薄板中游离渗碳体形态对常规机械性能的影响

对低碳钢薄板中游离渗碳体形态与其杯突值关系进行了试验分析；对１．０ｍｍ厚冷轧０８Ａｌ薄板中碳化物形态与常规机械性能的关系一并进行了统计分析。     

真空加热球墨铸铁时球状石墨的解体过程——球化衰退机理的研究

对球墨铸铁在真空下加热时球状石墨的变化过程进行了高温金相观察,发现在球状石墨周围基体熔化之前,圆整度较好的致密石墨球沿晶界或其周围的显微缺陷有少量线型生长,周围形成明显的黑环,而其外形基本保持不变。圆整度较差的松散石墨球则具有较大的线型生长,而且在1000℃左右开始体积也有较大的增长。 当石墨球周边的基体出现液相后,碳原子向熔体的扩散速度激增,石墨立即在熔体中开花,解体。过程进行甚快,在我们的观察条件下仅约三十秒钟。 对试样随炉冷却时石墨的再结晶过程也进行了观察,并进行了常温金相分析。但由于试样表面熔化而使金相磨面产生折皱,从而使对于再结晶过程观察的清晰度产生影响。因此我们用重熔一水淬试验补充了上述观察之不足。 试验结果表明解体的石墨具有多种形态,且大多起因于其周围基体的熔化,由于直接观察到了奥氏体熔化后石墨的解体过程,从而可以推断:大断面球铁中心部分出现畸变石墨的主要原因是由于奥氏体外壳在共晶主平台温度回升时发生重熔而引起的。     

大变形共析钢中渗碳体组织演化机理

观察不同变形量下共析钢中的渗碳体形貌,对其回火过程进行了研究,分析了大变形后渗碳体组织变化.建立了界面能模型以分析渗碳体溶解量的饱和现象及开始溶解门槛值问题,基于该模型可以初步解释渗碳体溶解过程中存在的这两个现象.     

带有马氏体渗碳体层的Fe-Nb合金中温内耗

通过对A_1点以下温度的氢-苯混合气流处理,使研究的Fe-Nb合金丝试样渗入0.5%C.淬火样品的金相观测表明,～40μm厚的样品表面渗碳层为马氏体,渗碳层下部为α-Fe相.用NHI-12型真空K(?)氏摆测量淬火试样的室温内耗和淬火-变形试样的室温-中温内耗发现:淬火样品有一高度达1×10~(-2)的45℃附近峰;而在变形样里则代之出现峰更高(1.7～2.0×10~(-2))的45～60℃内耗峰,还出现两个小内耗峰,即～300℃峰和～235℃峰.分析可知,它们分别是在实验(试样存在很强的宏观组织应力)条件下,马氏体bct晶格中C原子扩散运动峰、亚稳碳化物溶解过程SKK峰和变形α-Fe相的SK...     

低温石墨化退火对低钼、低镍球墨铸铁组织和力学性能的影响

对含钼0.25%,含镍0.2%~0.8%的球墨铸铁进行低温石墨化退火,测试了其力学性能,并对显微组织和冲击断口进行观察和分析.结果表明:添加少量钼和镍后铸态球墨铸铁中铁素体含量增加,冲击韧度提高50%以上,强度和硬度下降;进行低温石墨化退火后球墨铸铁中珠光体逐渐转变成铁素体,与铸态相比冲击韧度有大幅度提高,冲击吸收功最多增加500%,冲击断口存在较多的撕裂岭和少量韧窝;此外,添加钼和镍后,不同的退火工艺下试样的力学性能参数比较稳定,波动小.     

奥氏体-贝氏体球墨铸铁的组织和性能

本文研究了一种新型球铁,即高强度、高韧性奥氏体-贝氏体球铁。通过正交试验选择热处理参数,并进一步考察了不同等温淬火温度和时间对组织和性能的影响。为了考察奥氏体-贝氏体球铁的可靠性和使用寿命,还进行了延性断裂韧度与接触疲劳性能的试验。实验结果表明,奥氏体-贝氏体球铁具有很好的断裂韧性和接触疲劳强度。本文还探讨了奥氏体-贝氏体球铁性能优异的原因。     

奥氏体-贝氏体球铁J_R阻力曲线测定

本文用J_R阻力曲线初步研究了奥氏体-贝氏体球铁的延性断裂韧性的测定。韧性实验表明:奥氏体-贝氏体球铁的断口,宏观结构呈脆性断口,微观结构呈韧性断口,即主要形成韧窝断口。实验结果表明用J_R阻力曲线测定其断裂韧性是适宜的。     

热处理对高铬铸铁组织和性能的影响

研究了不同热处理状态下高铬白口铸铁显微组织,探讨了热处理对高铬铸铁冲击韧性和硬度的影响,并确定了组织与性能的相关性。分别采用金相显微镜观察热处理后高铬铸铁显微组织,洛氏硬度计测定高铬铸铁的硬度,冲击试验机测定冲击韧性。结果表明：高铬铸铁随着淬火温度的升高,硬度先升后降,冲击韧性则相反。在1 000℃淬火空冷,并在400℃回火时,材料可以获得良好的综合力学性能。     

共析钢温变形过程的组织球化与超细化

利用热模拟压缩变形、SEM和热磁法实验,研究了共析钢在600~700℃变形过程的组织演变规律,探讨了变形及随后保温过程对珠光体球化、组织超细化和渗碳体溶解、再析出的影响.实验表明:共析钢温变形过程中发生珠光体片层溶断,渗碳体逐渐球化,以及伴随铁素体动态回复再结晶的同时细小弥散渗碳体颗粒在基体析出的过程.提高温度有利于上述复合过程的进行.形变组织经过保温后,亚微米级别的等轴铁素体晶粒和渗碳体颗粒弥散分布的复相组织的均匀性程度有所提高.温变形过程中渗碳体溶解和在铁素体内再析出的事实得到证实.     

水附着状态下奥贝球铁断裂韧性的脆化行为

研究了水附着状态下奥贝球铁(ADI)断裂韧性的脆化行为．研究结果表明，干燥状态下ADI具有较高的断裂韧性，但水附着状态下ADI的弹塑性断裂韧性JIc降至干燥状态下的20％以下，发生显著的脆化行为；断裂韧性的脆化与试样水浸泡履历无关，长时间(480h)水浸泡试样经再干燥后，其断裂韧性恢复到原有水平．裂纹尖端附着的水在ADI基体塑性变形时分解放出氢，氢扩散至试样的内部使ADI基体中的应力诱变马氏体发生氢脆，导致了ADI断裂韧性的脆化．     

铸态铁素体球墨铸铁的疲劳门槛值

通过合理地控制孕育条件和冷却速度，获得了化学成分基本相同，而石墨大小、数量互异的铸态铁素体球铁试样，测定了它们的疲劳门槛值△Ｋｔｈ。结合裂纹附近的金相组织分析发现：在球化良好的情况下，△Ｋｔｈ值有随单位面积石墨球微量Ｎ的减少而增大，或随平均石墨间距Ｓ和平均石墨球径Ｄ的增加而增大的趋势，通过简化的力学模型对这种有悖于一航强度变化规律的反常特性进行了分析讨论，并作了相应的解释。     

铸态高韧性球墨铸铁的研制和应用

对铸态直接获得高韧性球铁进行了研究。试验表明,在保证石墨球化良好的情况下,硅、锰含量是影响铁素体量和延伸率δ％的主要因素,δ％值随着硅的增加和锰的降低而相应地提高,在Si(2.90～3.20)％、Mn(0.15～0.40)％范围内,δ％值可达(19～21)％。这种铸态高韧性球铁成功地用于生产厚大断面和薄壁铸件。     

超超临界机组P122管道焊接热处理工艺浅析

P122钢具有良好的韧性、抗蒸汽氧化性能、抗高温腐蚀性能,以及较稳定的高温强度,但是该钢可焊性差。通过正确的焊接工艺和热处理工艺,从而获得良好的焊缝组织,焊缝硬度平均值为230~255 HB,焊缝区金相组织为典型的回火马氏体组织,达到了规程及设计要求,满足电厂机组使用需要。