Nb对灰铸铁热疲劳性能的影响

采用Uddeholm热疲劳方法测定了Nb对灰铸铁热疲劳性能的影响,试验结果表明：（1）Nb的加入能够提高灰铸铁的抗热疲劳性能,随着w（Nb）的增加,试样最大裂纹深度和宽度都逐渐减小;（2）由于Nb细化石墨使裂纹源减少和裂纹扩展途径变细,Nb元素能够改善材料表面经热疲劳处理后恶化的性能。     

Nb对高CE灰铸铁耐磨性能的影响

研究了Nb对高CE灰铸铁耐磨性能的影响,结果表明：（1）Nb可以提高灰铸铁的耐磨性,加入0.25%的Nb时,铸铁的相对耐磨性可提高55%;（2）Nb在基体组织中的固溶强化作用提高了基体的显微硬度,当w（Nb）量为0.46%时,基体显微硬度提高40%;（3）灰铸铁耐磨性能的提高应该归因于基体中的富Nb相,因为富Nb相在基体中的分布及形态对提高铸铁的耐磨性起着明显的作用。     

孕育方法对消失模铸造灰铸铁组织性能的影响

针对消失模铸造灰铸铁过程中石墨形态及力学性能不稳定的问题,通过在生产条件下附铸阶梯试样及试棒的方法,研究了不同孕育处理方法对消失模铸造灰铸铁组织和性能的影响。结果表明,浇注过程中进行瞬时孕育并控制孕育量在一个适宜的范围内,可明显改善石墨形态和基体组织,同时力学性能得到提高。瞬时孕育量为0.25%时,可基本消除灰铸铁过冷石墨,同时细化基体,抗拉强度较炉前孕育试样提高15 MPa。     

灰铸铁缸体切削加工性能的影响因素分析

综述了影响灰铸铁缸体切削加工性的因素,包括化学成分、熔炼及孕育处理方法、石墨和基体组织中的硬质点.认为w(C)量不是影响灰铸铁加工性能的主要因素;应严格控制w(Si)量,因为w(Si)量高使 A1 温度升高,珠光体片间距大、强度低;w(S)在0.08%～0.12%是有利的,而MnS与加工性的关系还有待验证.建议Cr与Mn、Si和微量Sb复合加入;w(Cu)的合理加入量在0.155～0.25%,w(Sn)应低于0.1%,w(Sb)在0.004%～0.006%为宜.指出灰铸铁缸体铁液由冲天炉-感应炉双联熔炼为好,随流孕育对提高硬度和降低断面敏感性有一定作用;共晶团细化,虽然灰铸铁的强度和硬度增加,却并不一定恶化加工性能.     

消除灰铁凸轮轴内浇口附近粗大石墨的措施

化学成分分析发现：凸轮轴w（Ti）量较低时,内浇口附近不但石墨较粗大,而且局部区域还有缩松,硬度为177~198 HB;而w（Ti）量较高时,内浇口附近的石墨不但较细小而且局部还出现D、E型石墨,硬度提高到205~210 HB。讨论了国内文献介绍的几种细化石墨的方法,包括提高铸件凝固冷却速度、降低灰铸铁的CE、合金化、熔体处理等。结合工厂实际生产条件,采用在炉料中增Ti（加四川V-Ti生铁或加Ti铁）的方法,使凸轮轴的石墨得到细化并使其硬度提高。     

高炉渣铁的脱硫试验

对w(S)量高、w(Si)和w(Mn)量低的高炉渣铁进行脱硫试验,结果显示:渣铁温度控制在1420～1460℃,加入3%的脱硫剂(成分为85%石灰+10%萤石+5%石墨),脱硫时间为10min时,脱硫效果达到最佳。用该工艺生产普通灰铸铁件,试样的基体组织为珠光体+铁素体,抗拉强度为195MPa,布氏硬度为223HB,满足低牌号灰铸铁的性能要求。     

含Ni高强度灰铸铁的生产工艺

详细阐述了含Ni高强度灰铸铁的试验方法,生产结果显示:试样的石墨形态为A型,石墨大小为4级,珠光体体积分数为95%;φ20 mm的试样的抗拉强度平均值为324 MPa,硬度平均值为216 HBW;50%存活率时其拉压疲劳极限约为95 MPa,满足技术要求。总结了提高灰铸铁性能的主要措施:(1)在炉料熔炼时,增加Si C进行熔炼,促进铁液凝固时的形核生成;(2)增加孕育量和改变二次孕育处理方式,有利于细化石墨,增加石墨数量,提高材料性能;(3)优化铁液中的C、Si、Cu、Mo、Sn元素,同时在铁液中加入Ni,可提高材料的力学性能。     

w(Cu)对灰铸铁气缸体组织和性能的影响

通过对灰铸铁进行合金化处理,研究了w(Cu)量对WP12气缸体金相组织和力学性能的影响。结果表明:(1)随着w(Cu)量的增加,灰铸铁的抗拉强度和硬度均有一定幅度的提高,当w(Cu)量达到0.60%~0.80%时,其抗拉强度为235MPa,硬度为195 HB;w(Cu)量达到0.8%以上,抗拉强度的提升已不明显。(2)不同w(Cu)量的灰铸铁,其石墨形态均为A型,珠光体体积分数可达98%以上;在w(Cu)量低于0.8%时,随着w(Cu)量的增加,Cu细化珠光体的作用明显增大,当w(Cu)量大于0.8%以后,Cu细化珠光体的作用不再增大。     

Nb在高导热铸铁制动盘中的应用

在CE为4.4%~4.5%的高导热铸铁制动盘中加入不同量的铌合金,研究了Nb对其组织和力学性能的影响。结果表明,CE为4.4%、w（Nb）量为0.09%时,高导热铸铁制动盘石墨组织细化,力学性能得到一定的提高,磨损量降低,制动盘的抗热裂性提高。     

w（Si）、w（C）量及冷却速度对铸态球铁组织的影响

用热分析法研究了w（Si）、w（C）量和冷却速度对球铁中石墨和基体组织的影响。结果表明：适量增加孕育剂加入量能缩短球铁凝固过程中共晶平台的宽度,有限减少或避免石墨的畸变;在孕育剂加入量为1.38%时,能够得到66.8%的铁素体含量且球化效果良好的球墨铸铁;在w（C）量为3.94%、w（Si）量为2.23%时,由于CE达4.9%,导致与石墨漂浮相关的开花状石墨和枝晶石墨产生。     

钒在铸铁中的作用及含钒铸铁 铸铁中的微量元素讲座之四

介绍钒在铸铁中的作用及含钒铸铁材料。其中包括钒在铸铁中的存在状态及分布规律,含钒铸铁的组织、性能及国内外含钒铸铁的应用情况,同时介绍了含钒贝氏体球铁的最新研究进展。     

铌在铸铁中的应用及其作用情况介绍

介绍了铌合金在灰铸铁、球墨铸铁、不完全激冷（indefinite chill）铸铁和镍抗可焊接（weldable Ni-Resist）铸铁中的应用情况;分析了铌合金在铸铁中的作用机理,认为NbC能为共晶团提供核心是加Nb细化共晶团的原因,而且NbC的弥散分布可以提高铸铁耐磨性、硬度和强度;综述了铌合金化技术原理,指出铸铁加铌合金化主要有与固体废铁料一起加入大块料和出铁时加入细颗粒两种较为经济的方法。     

铌铬白口铸铁中碳化物的形态及其对性能的影响

介绍了铌铬白口铸铁中的碳化物形态及分布规律。认为铌在白口铸铁中以NbC形式与奥氏体形成共晶体,在共晶体内,NbC呈条形放射状;在铌铸铁中加入钛,TiC先于NbC析出,随后NbC围绕TiC结晶,最终形成团块状,使这种白口铸铁具有更高的抗磨性能和更高的韧性。     

Nb强化铸铁机理的基础研究

介绍了Nb在铸铁中的应用现状,对富铌相在铸铁中的存在形式和形成条件进行了热力学分析。通过NbC和铸铁组织中的γ-Fe和石墨的晶格点阵的二维错配度计算,证实了NbC可以成为石墨异质晶核的衬底。提出了进一步研究Nb元素对铸铁作用机理的方向。     

Precipitation and evolution of nodular graphite during solidification process of ductile iron

The quantity and morphology of spheroidal graphite have an important effect on the properties of ductile iron,and the characteristics of spheroidal graphite are determined by the solidification process.The aim of this work is to explore the precipitation and evolution of graphite nodules in hypoeutectic,eutectic,and hypereutectic ductile irons by thermal analysis,liquid quenching and metallographic technique.Results show that hypoeutectic ductile iron has the longest solidification time and the lowest eutectic temperature;eutectic ductile iron has the shortest solidification time;hypereutectic ductile iron has the highest eutectic temperature.After solidification is completed,hypoeutectic ductile iron has the lowest nodule count,nodularity and graphite fraction;eutectic ductile iron has the highest nodule count,nodularity and the smallest nodule diameter;hypereutectic has the highest nodule diameter and graphite fraction.The nucleation and growth of graphite nodules in hypereutectic ductile iron starts before bulk eutectic crystallization stage,however,the precipitation and evolution of graphite nodules of hypoeutectic and eutectic ductile irons mainly occur in the eutectic crystallization stage.The graphite precipitated in eutectic crystallization of hypoeutectic,eutectic,and hypereutectic ductile irons,are 61%,68% and 43% of total graphite volume fraction,respectively.Simultaneously,there are plenty of austenite dendrites in hypoeutectic and hypereutectic ductile irons,which are prone to shrinkage defects.Therefore,the eutectic ductile iron has the smallest shrinkage tendency.     

Nb在铸铁中的物理冶金学作用原理

介绍了Nb在铁基合金中的存在形式,根据NbC和NbN在不同铁基合金中的溶度积公式,分析了Nb在铸铁中的存在形式。在此基础上,分析了Nb在铸铁中的作用机理。固溶Nb具有非常重要的调节共析相变及强化铁素体基体的作用,凝固过程析出的Nb（C,N）可显著提高耐磨性,在奥氏体温度区间晶界析出的Nb（C,N）能有效阻止晶粒长大,合适的成分设计和工艺措施可充分发挥Nb的作用效果。     

Influence of cooling rate and antimony addition content on graphite morphology and mechanical properties of a ductile iron

Cooling rate and inoculation practice can greatly affect the graphite morphology of ductile irons.In the present research,the effects of the cooling rate and antimony addition on the graphite morpholog...     

Enhancement of wear resistance and impact toughness of as cast hypoeutectic high chromium cast iron using niobium

The effect of niobium additions on the as-cast microstructure of a hypoeutectic high-Cr cast iron containing 2.2 wt.% C and 16.5 wt.% Cr was investigated. With increasing niobium content, the eutectic M₇C₃ carbides were refined and became less elongated as well as its volume fraction was decreased gradually. The first precipitated NbC particles could be act as heterogeneous substrate of proeutectic austenite and a barrier to M₇C₃ grain growth. The morphology of NbC carbides changed with increasing niobium content. Such NbC particles were increased with increasing Nb content and subsequently contributed to increased hardness. Optimum toughness was obtained for the irons alloyed with 2.14% Nb. The effects of applied load and Nb-additions on wear resistance of high chromium cast iron have been studied. The results showed that wear resistance increases with increasing Nb addition. Furthermore, the effectiveness of the NbC particles on the weight loss was more evident at higher loads.