稀土合金变质对高碳当量灰铸铁结晶过程及工艺性能的影响

系统综述了稀土合金变质剂对高碳当量灰铸铁工艺性能的影响,并从热分析、晶格常数和共晶团的角度分析了高碳当量灰铸铁在稀土合金变质条件下的结晶过程。实验结果表明,用适量的稀土合金对高碳当量灰铸铁进行变质,可降低白口倾向,有效细化石墨,使共晶团数量增加,同时造成一定程度的晶格畸变,产生了良好的孕育效果,并且在使高碳当量灰铸铁力学性能得到一定程度提高的同时,保留了其良好的铸造性能。     

球墨铸铁中白口共晶形成的数值模拟

建立了球铁稳定系和介稳定系共晶转变的数学模型。同时考虑了元素微观偏析和不同组织所产生潜热的影响。对球铁试样进行了定量金相实验分析，并与模拟结果进行了比较，结果表明，石墨球数量和尺寸以及碳化物体积分数的模拟结果与实验结果吻合，对白口共晶生长，碳化物形貌与凝固方式的关系进行了分析和讨论，表明凝固分析和模拟可以在一定程度上预测球铁中白口共晶的生长及最终碳化物的形貌。     

共晶灰铸铁的结晶动力学

结合数字光学显微镜、扫描电镜(SEM)、高分辨三维X射线衍射、热分析和高温液淬的方法研究共晶灰铸铁的凝固过程和组织演变规律,深入分析石墨的长大动力学及三维连通特征。结果表明:共晶灰铸铁中的石墨结晶初始形貌为球状,异质形核核心为MnS,尺寸为1~2μm;共晶反应开始时石墨发生变异,长成细小片状石墨,并在共晶团内长大,随后相邻共晶团内的石墨通过中间的液相生长在一起,连接成更大的石墨,共晶反应结束时,大部分石墨在三维上连接在一起,连通率为88.87%;共晶灰铸铁结晶时,石墨长度与时间的关系为、L=-390.56+555.32(1-e~(-t/34.52)),石墨含量与时间的关系为、C=-17.24+27.02(1-e~(-t/41.57))。     

铁神一号净化剂对铸态球铁金相组织和力学性能的影响

采用中频感应电炉熔炼球墨铸铁,水玻璃砂造型,浇注Y型试块及热分析试样,研究了铁神一号净化剂对球墨铸铁组织和力学性能的影响。试验结果表明,加入净化剂可以获得理想的球化效果,使石墨球数增加,石墨球直径减小,改善石墨球分布状态,力学性能有所提高;可以降低磷含量,钒钛含量有所增加。净化剂对球墨铸铁的共晶过冷度和白口倾向影响不大。     

几种孕育剂对灰铸铁组织和性能影响的对比试验

对几种不同碳当量的冲天炉铁水和电炉铁水进行几种不孕育剂处理的对比试验。测定了７种孕育剂对灰铸铁三角试样及激冷试样中的白口倾向，抗拉强度及硬度的影响；还测定了共晶团数，石墨形态及其体组织。分析了这些孕育剂的特点，推荐了各自的应用范围。     

铸铁共晶团

共晶团(也称共晶晶粒)对铸铁的机械性能有很大的影响,现在我国已正式确定列为检验标准内容。一、什么是共晶团共晶团在灰铸铁中是奥氏体+石墨;在白口或麻口铸铁中是奥氏体+渗碳体的机械混合物。在室温时,共晶团内包含许多小的本质晶粒,呈珠光体+渗碳体或铁素体+石墨等晶体组织。在基体外围(共晶团晶界)常偏聚较多的硫、磷等质或其它中间相。中间相呈网络状,所以也称白色相。它即不同     

亚共晶Al-Si合金共晶团的形核与生长

采用光学显微镜、扫描电镜及电子背散射衍射技术研究亚共晶Al-Si合金共晶团的形核与生长。通过揭示共晶团和结晶位向的分析发现：在同一个共晶团中Si相和Al相都不是单晶体,而是由不同位向的小＂晶粒＂构成的。提出不能依据共晶团中Al相与周围初生枝晶Al相的位向关系来确定共晶的形核模式的建议。然而,初生枝晶铝相的演化显著影响随后的共晶形核与生长。涉及的杂质元素使共晶Si的形貌由粗大的片状转变成细小的纤维状的变质行为,可能与共晶的形核无关。     

低合金铸造共晶碳化物团球化的研究

探讨了变质处理和热变形处理对共晶碳化物团球经的影响,同时还研究了共晶碳化物团球化对低合金铸铁力学性能和耐磨性的影响,结果表明,共晶碳化物团球经有利于白口铸铁韧性和耐磨性的大幅度提高。     

厚大断面球墨铸铁件的生产

大断面球铁件由于冷却缓慢,共晶凝固时间延长,引起了石墨畸变,石墨球数减少,共晶团粗大,元素偏析,使铸件易出现球化衰退,石墨过大,石墨漂浮、偏析、缩孔和缩松等缺陷产生,这是在铸造生产上值得研究的问题。我厂1985年接受了TTI-10型注塑机铸件的生     

Al-Si合金共晶形核与生长机制研究

Al-Si二元共晶反应发生在凝固后期,共晶(团)晶粒的形核、生长都直接影响缩松、热裂等缺陷的形成、杂质元素及化合物的分布等。对Al Si10.5亚共晶合金进行Sr变质,对未变质与变质合金进行微观组织观察和EBSD分析,并对未变质合金进行热分析。结果表明:无论变质与否,共晶在初生枝晶上形核和在枝晶间异质上形核的这两种情况都存在,并且Sr对初生α-Al有明显的变质效果,富Fe相可能对共晶Si相形核有较大影响。     

灰铸铁的孕育处理

灰铸铁基本上是由铁、碳和硅组成的共晶型合金，其中，碳主要以石墨的形态存在。生产优质铸件，控制铸铁凝固时形成的石墨的形态和基体金属组织是至关重要的。孕育处理是生产工艺中最重要的环节之一。良好的孕育处理可使灰铸铁具有符合要求的显微组织，从而保证铸件的力学性能和加工性能。在液态铸铁中加入孕育剂，可以形成大量亚显微核心，促使共晶团在液相中生成。接近共晶凝固温度时，生核处首先形成细小的石墨片，并由此成长为共晶团。每一个共晶团的形成，都会向周围的液相释放少量的热，形成的共晶团越多，铸铁的凝固速率就越低。凝固速率的降低，就有助于按铁一石墨稳定系统凝固，而且能得到A型石墨组织。     

新型的铁素体可锻铸铁退火炉的研制

一、可锻铸铁石墨化过程概述铁索体可锻铸铁是将白口铸铁坯件,通过石墨化处理而获得的。所谓石墨化处理,就是指在热处理过程中,使白口铸坯中的渗碳体(包括共晶渗碳体、二次渗碳体和共析渗碳体)分解,析出团絮状石墨,其最终的金相组织是铁素体+团絮状石墨。渗碳体石墨化过程是极其复杂的,铸坯的化学成分、微量元素;铸坯的初生组织、截面尺寸;退火炉内气氛、炉型结构和退火工艺等,都影响到石墨化时间。采取什么样措施,促使渗碳体分解,以期达到缩短退火周期,这是可锻铸铁工作者长期以来探讨的中心课题。 1964年以来,我国范文瑞等同志认为:空气中的氢、氧、氮等均具有反石墨化的倾向,是促使可锻铸铁退火周期冗长的原因之一,如果     

钨合金铸铁共晶碳化物团球化研究

研究了Ce、K、Na复合变质处理对钨白口铸铁组织和性能的影响,提出了评价碳化物变质效果的圆度概念。变质处理后,钨合金白口铸铁的共晶碳化物形态发生了显著变化,在常规热处理条件下,共晶碳化物变成了团球状。由于共晶碳化物形态的改善,钨合金白口铸铁的力学性能(尤其是冲击韧度和抗冲击磨损性能显著提高。对共晶碳化物团球化机理进行了深入分析,并讨论了共晶碳化物团球化对力学性能和耐磨性能的影响。变质钨合金白口铸铁轧辊使用寿命比高铬铸铁轧辊提高20%以上,生产成本降低30%以上,推广应用变质钨合金白口铸铁具有较好的经济效益。     

碳、硅及石墨球数对薄壁球铁白口生成的影响

1．绪言关于球铁白口的防止,已在金属型方面进行了很多的研究。探讨了铁水成分及熔化条件与白口生成等之间的关系。另外,虽然也研究过球铁的石墨球数与孕育方法、孕育剂以及凝固时间的关系,但关于在冷却速度极快时由于C、 Si量和冷却速度不同而引起的石墨球数的变化及白口生成与石墨球数之间的关系的详细研究报告至今还未看到。本研究从这一观点探讨了壁厚为3、6、9mm的球铁,由于C、Si量不同而引起的石墨球数的变化及白口生成与石墨球数之间的关系。     

合金元素在灰铸铁中的应用

一、合金元素的一般作用合金元素对灰铸铁组织的主要作用总结于表1。灰铸铁不希望有白口组织而影响切削加工。强的碳化物形成元素钒和铬具有大的白口倾向,因而必须严格地限制其加入量。铜和镍是石墨化元素,将其加入到硬度高的铸铁中可减少白口倾向,或者用于削     

钨合金铸铁共晶碳化物团球化研究

研究了Ce、K、Na复合变质处理对钨白口铸铁组织和性能的影响，提出了评价碳化物变质效果的圆度概念。变质处理后，钨合金白口铸铁的共晶碳化物形态发生了显著变化，在常规热处理条件下，共晶碳化物变成了团球状。由于共晶碳化物形态的改善，钨合金白口铸铁的力学性能（尤其是冲击韧度和抗冲击磨损性能显著提高。对共晶碳化物团球化机理进行了深入分析，并讨论了共晶碳化物团球化对力学性能和耐磨性能的影响。变质钨合金白口铸铁轧辊使用寿命比高铬铸铁轧辊提高20％以上，生产成本降低30％以上，推广应用变质钨合金白口铸铁具有较好的经济效益．     

灰铸铁组织综合作用的探讨

文章通过试验和借鉴文献资料,分析了灰铸铁中初生奥氏体枝晶、共晶团、石墨、碳当量和抗拉强度之间的关系。研究表明,CE(碳当量)能明显影响初生A(奥氏体)枝晶。对于未孕育铸铁,初生A量和一次轴长度、共晶团数在一定范围内都与抗拉强度有较明显的递增关系,但A量过高和一次轴过长时,强度反而降低。对于孕育铸铁,则需考虑初生A、石墨和共晶团的综合影响。本文将灰铁中初生A枝晶骨架的立体形貌分为两类:树枝型骨架和骨胳型骨架。认为CE和孕育处理对枝晶骨架的结构、形态和数量影响较大。     

碲对灰铸铁性能的影响

碲涂料常被用于解决缸体和缸盖铸件的渗漏问题，但研究发现，碲对铸铁的石墨形态和基体组织有影响，因而会影响铸铁的力学性能。当碲的加入量较少时，会阻碍石墨的生长，使石墨变细、变短，发生弯曲，引起不规则的团块状石墨出现．石墨数量增多，导致铁素体量增多。当碲的加入量相对较多时，碲会与MnS形成共生物富集在共晶团前沿，使铁液产生成分过冷，使其按介稳定系进行凝固，导致铸铁形成白口组织。因此，生产过程中应严格控制碲涂料的质量。     

铸铁中初生树枝晶形态对石墨组织的影响

通过改变初生相凝固期间的冷却速度,或保持时间,或改变铸铁中的含硫量,改变亚共晶灰铸铁中的初生树枝晶形态。然后在随后的共晶凝固中,铸铁总以同样的冷却速度冷却。据此,对初生树枝晶形态的变化和石墨组织之间的关系进行了研究。在含有较细的初生树枝晶的铸铁熔液中,石墨可生长得较好。这个结论亦可从下列事实得到证实,在含有较细的初生树枝晶的铸铁液中,共晶团数将增加,同时共晶凝固的开始温度亦会升高。     

厚壁球铁件中的碎块状石墨

通过试验研究，对碎块状石墨的结晶、生长机制及其影响因素进行了更深入的探讨。结果认为，碎块状石墨在共晶凝固即将开始前先于奥氏体枝晶析出；石墨与奥氏体之间的松散偶合是碎块状石墨形成的原因。为防止这种缺陷，提出了共晶凝固（它反映着热影响因素）开始时的冷却速度（ｄＴ／ｄτ）ＥＵ的具体数值；另外，还必须限制反偏析元素Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｕ的含量。