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。     

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。     

球铁中“黑斑”区的组织及其形成机理研究

应用光学显微镜和扫描电镜分析研究了球铁中“黑斑”区的组织。结果表明,“球墨破碎论”难于成立。提出了新的关于黑斑形成的机理。