高强度高韧性铸态球铁的生产

0引言在对球铁的研究中，一般认为高强度球铁应具有珠光体基体，而铁索体基体的球铁只具有高韧性的特点。经反复试验，本厂生产的铸态铁素体基体球铁同时具有高强度和高韧性的特点。1稳定原材料生产铸态球铁，原材料是基础。材料的质量对稳定生产铸态球铁至关重要，必须严格检查验收，并尽可能稳定供货厂家。1．1原生铁生产铸态球铁要求原生铁一高四低（即高碳、低硅、低锰、低磷、低硫），而且还要求含硫量稳定。因为铁液的含硫量直接关系到球化剂的消耗量，从而影响球化效果，影响球铁质量。本厂使用林县合合钢铁厂的214生铁，其化学成分…     

铸态高韧性球铁高炉冷却壁断面效应及控制

铸态高韧性球铁高炉冷却壁断面效应及控制武汉钢铁公司机械总厂（４３００８３）赵书缓大型厚壁铸态高韧性球铁高炉冷却壁［１］，其铸型如图所示。由于浇注时铁水是从中间部位的上部和下部引入的，所以经对实物解剖发现，壁件的下部和侧面的力学性能高于上部和内部，同时...     

金属型铸造高韧性铸态铁素体球铁

一、绪言一般球铁用金属型铸造时,因急冷而产生白口和珠光体,其铸态延伸率几乎为零。用铁素体化退火方法,虽可稳定材质的组织和延伸率等,但由于表面氧化,会降低金属型铸件的尺寸精度,且不经济,生产上也有局限性。为此,笔者研究了金属型铸造中,硅量和锰量的变化对球铁铸态机械性能和组织变化等的影响,并探讨了用金属型铸造获得高韧性铸态铁素体     

钇基重稀土镁复合球化剂在铸态高韧性厚壁球铁件上的应用

应用钇基重稀土镁复合球化剂，铸造厚大断面高韧性球铁冷却壁，成功地获得了铸件中心部位铸态高性能。超过了用户要求和美国ＡＣ公司的标准。铸件中心部位铸态延伸率≥１７％，接近了铸件外层或附铸试块的水平。     

铸态QT400-18冷却壁的生产

介绍在冲天炉条件下稳定生产QT400－18高韧性球铁冷却壁工艺，通过严格选择原材料及铁液化学成分，加强熔炼控制，采用一次出铁、倒包孕育，生产的铸件铸态延伸率达到了18％以上。     

Si,Mn对厚断面铸态铁素体球铁组织与机械性能的影响

在实验室条件下，研究了Ｓｉ、Ｍｎ对厚断面铸态铁大体球铁基体组织及机械性能的影响；确定了铸态高韧性厚断面铁素体球铁与之相适应的Ｓｉ、Ｍｎ含量。     

大断面铸态铁素体球铁的组织控制

试验研究了影响大断面铸态铁素体球铁组织的若干因素。结果表明，即使使用纯度不高的生铁，若控制Si的含量及应用微量元素Sb能完全消除大断面球铁中的碎块状石墨；在超厚壁500mm长方体中心获得完全球化的石墨；抗拉强度大于200MPa，延伸率大于9％，性能已达到原西德Castor标准。     

锰铜和二次孕育对铸态高强度高韧性球墨铸铁的作用

通过锰、铜对铸态高强度高韧性球墨铸铁的机械性能、基体组织和石墨形态作用的一次线性回归分析以及二次孕育作用的研究,得出铸态高强度高韧性球墨铸铁的不同牌号的性能可以通过对球墨铸铁作用较强的合金元素如铜锰或二次孕育的调整来实现.本文回归出在一定的球化条件下,铸态球铁的机械性能和珠光体量的线性关系.结果表明:铜和锰都是球铁中最有利的提高强度的元素,二次孕育的作用在硅低时有利.     

铸态高强度高韧性球铁的研制

采用铜锡做为合金化元素,探讨了不同加铜加锡量对铸态高强度高韧性球铁力学性能和组织的影响,提出了使铸态达σ_(b)600N/mm~2、δ10%、球铁性能的铜锡加入量及其相应的工艺参数。     

无缝张减径新型铸态CADI研究与制造

奥贝球铁具有高强度、高韧性、高硬度、良好的耐磨性以及优良的铸造性能等特点，文章详细阐述了奥贝球铁通过合金化和连续冷却控制技术，使C曲线右移，扩大贝氏体区，避开珠光体区，得到铸态含碳化物的奥贝球铁。铸态CADI首次在轧辊上研制成功，会引起轧辊行业新一轮技术变革。     

Effects of forced cooling on mechanical properties and fracture behavior of heavy section ductile iron

To develop materials suitable for spent-nuclear-fuel containers, the effect of forced cooling on mechanical properties and fracture toughness of heavy section ductile iron was investigated. Two cubic castings with different cooling processes were prepared: casting A was prepared in a totally sand mold, and casting B was prepared in a sand mold with two chilling blocks placed on the left and right sides of the mold. Three positions in each casting with different solidification cooling rates were chosen. In-situ SEM tensile experiment was used to observe the dynamic tensile process. Fracture analysis was conducted to study the influence of vermicular and slightly irregular spheroidal graphite on the fracture behavior of heavy section ductile iron. Results show that the tensile strength, elongation, impact toughness and fracture toughness at different positions of the two castings all decrease with decreasing cooling rate. With the increase of solidification time, the fracture mechanism of conventional casting A changes from ductile fracture to brittle fracture, and that of casting B with forced cooling changes from ductile fracture to a mixture of ductile-brittle fracture.     

耐低温球墨铸铁输送管的生产实践

介绍了低温高韧性球墨铸铁输送管的铸造工艺,分析了低温球铁生产中原材料、化学成分选择的要点;通过合理控制球化处理、孕育处理工艺,铸态获得了铁素体+细小的石墨球组织;对厚大部位采用冷铁强制冷却、充分利用石墨化膨胀的自补缩,实现了输送管铸件无冒口铸造;铸态下各项力学性能及低温冲击韧性达到EN-GJS400-18U-LT的要求,输送管无损检测合格,铸件品质达到国内同类产品先进水平.     

铸态QT450-15高韧性球墨铸铁的生产

分析了化学成分、脱硫处理、球化及孕育处理等主要工艺因素对铸态QT450-15高韧性球墨铸铁铸件生产的影响.     

球墨铸铁低温冲击韧性的研究

研究了球墨铸铁基体组织中珠光体率和石墨数量对其硬度以及低温 (-20℃) 冲击韧性的影响.研究结果表明,随着珠光体率的增加,球墨铸铁硬度增加,但低温冲击韧性下降;对于铸态和正火态球铁,石墨数量对基体硬度和U形缺口低温 (-20℃) 冲击韧性几乎没有影响.对于退火态球铁,随着石墨数量的增加,-20℃冲击韧性值显著增加;当石墨数量达到400个/mm~2时,其U形缺口冲击韧性达29.0 J/cm~2,是铸态的3倍.     

QT400-18铸态高韧性球墨铸铁拉伸断口特征与断裂机理

通过对QT400-18铸态高韧性拉伸断口特征及断裂机理的分析,发现伸长率超过20%时,试样断口具有韧性断裂的微观特征,在断口上留下较大、较深的韧窝,甚至有撕裂带.而伸长率为15%～16%时,试样断口具有混合型断裂的微观特征,在尖角处易形成微裂纹源,受外力作用时,裂纹源迅速扩展,造成局部穿晶断裂;同时由于铁素体含量减少,珠光体含量增多,基体塑性变形相对较差,在试样断口上留下大量较浅的韧窝.     

Influencing factors on as-cast and heat treated 400-18 ductile iron grade characteristics

As-cast and heat-treated 400-18 ductile iron (DI) grade was obtained in different foundry conditions, as metallic charge, Mg-treatment alloy and inoculation. It was found that the Pearlitic Influence Factor (Px) and Antinodulizing Complex Factor (K1) have an important influence on property of DI, depending on the Mn and P level, the metallurgical quality of iron melt, rare earth (RE) and inoculation. It was also found that the influence of Mn is depended on the phosphorus and residual elements level in ductile iron. Less than 0.03％P and 0.2％Mn and Px＜2.0 are the basic conditions to obtain as-cast ferritic structure. At the same lower level of Mn and P, the increasing of residual elements (Px＞2.0) determines presence of pearlite in as-cast structure, while ferrite structure is obtained after a short annealing heat treatment. Lower level of phosphorus (P＜0.025％) and residual elements (Px＜2.0) allow to use relative high Mn content (0.32％-0.38％), in condition of ferritic structure, including in as-cast state. High P (0.04％-0.045％) and Mn (0.25％-0.35％) content stabilized pearlite, especially at lower level of residual elements (Px ＜2.0). Antinodulizing action of elements was counteracted up to K1=2.0 level, by RE included in Mg-treatment alloy, which are beneficial for K1＜1.2 and compulsory for K1＞1.2. Si has a significant influence on the mechanical properties of heat treated ductile irons an important decreasing of elongation level and a moderate increasing of yield and tensile strength and their ratio in 150-170 HB typical hardness field. A typical final chemical composition for as-cast 400-18 ductile iron could include 3.5％-3.7％C, 2.4％-2.5％Si, max.0.18％Mn, max.0.025％P, max.0.01％S, 0.04％-0.05％Mgres.for Px＜1.5 and K1＜1.1. High purity pig iron, RE-bearing FeSiMg and powerful inoculant are also recommended.     

厚大断面RE-Mg球铁喷粉净化及球化效果的研究

利用自行研制的喷粉装置，首先探讨了厚大断面RE-Mg球铁喷粉脱硫净化的效果，然后研究了稀土镁球化剂在喷粉处理时的净化及球化效果，进而对喷粉脱硫、球化、孕育综合处理工艺进行了试验研究。结果表明：喷粉处理时活性CaO的脱硫率与CaC2的脱硫率相近，使得CaO取代CaC2成为可能，喷粉处理具有突出的净化作用，在脱硫的同时，使氧含量显著降低，同时使硫趋于均匀分布；喷粉球化是一种有效的新球化方法，可获得低硫、低氧、石墨圆整而细小的铸态铁素体球墨铸铁；综合喷粉球化工艺可将脱硫剂、球化剂、孕育剂同时喷入铁液，完成脱硫、球化、孕育过程，获得的球铁在强度较高的同时，使伸长率和冲击值也增大。     

高韧性等温淬火球铁力学性能的研究

根据欧洲等淬球铁标准EN1564的数据，建立各力学性能之间的数学模型。对高韧性等淬球铁铸件的生产检测结果进行了分析，发现合金化的高韧性等淬球铁铸件的力学性能之间的关系与一般非合金化等淬球铁铸件不同，其伸长率、冲击韧度、屈服强度、硬度在一定范围内随抗拉强度的提高改变不大。生产实践证明：设计合理的化学成分，经过适当的合金化，铸造优质的球铁毛坯，采用有效的热处理工艺，可大幅度提高等淬球铁的综合力学性能，稳定生产高韧性等淬球铁铸件。     

铸态高强度高韧性球墨铸铁的生产技术

简要总结了生产铸态高强度高韧性球墨铸铁QT590-10材质的控制要点.在合理设计化学成分的基础上,加入0.20%～0.3% Cu和0.02%～0.03% Sn可以使铸态球墨铸铁的珠光体达到70%.选择合适的球化剂和孕育剂,控制处理工艺以强化球化和孕育效果,使产品不经热处理能达到QT590-10的要求.