合成铸铁熔炼工艺及增碳剂吸收率影响因素

介绍了合成铸铁熔炼过程中的增C原理及增C剂粒度、增C剂加入量、温度、铁液搅拌、铁液化学成分对增C剂吸收率的影响。说明了感应电炉熔炼合成铸铁的配料比、加料顺序和炉内加入增C剂、炉外增C的方法。经过增C剂增C处理后的铸铁,石墨形态基本为A型石墨,抗拉强度比非合成铸铁高15～30MPa,硬度提高10HB左右,铸件本体硬度更加均匀。     

WD615气缸体铸件材料性能的改善

WD615气缸体铸件曾发生化学成分不稳定、铸件本体组织粗大、铁素体含量偏高、硬度偏低等质量问题，为此，采取了如下措施：1）加强熔炼用材料的质量控制；2）提高冲天炉的熔炼质量；3）改进熔炼工艺（调整C,Si量，采用Cu-Cr-Sn合金化；降低浇注温度）；4）改进孕育工艺；5）采用炉前快速检测技术；6）加强铸件本体质量检测。结果表明，缸体铸件的化学成分、金相组织及力学性能均满足技术要求。     

缸体铸件硬度的改善及缩松的消除

针对Perkins4100缸体铸件的厚大部位存在缩松、铸件本体硬度偏低(HB 170-190)等质量问题,通过对原材料进行控制和优化选择,加强双联熔炼铁液质量的控制,调整优化熔炼工艺,改进炉前孕育工艺,采用炉前快速检测技术,加强铸件本体质量检测等措施使Perkins4100缸体铸件硬度满足了要求,解决了厚大部位的缩松缺陷.     

铸铁强度、硬度的液态预测

结合热分析数据和光谱分析数据,在铁液浇注前对预测抗拉强度、布氏硬度的方法进行了摸索：只根据热分析数据,预测铸铁抗拉强度和布氏硬度的准确度相关系数R只能分别达到0.882和0.769;只根据光谱分析数据,预测铸铁抗拉强度和布氏硬度的相关系数R只能分别达到0.84和0.76;采用热分析数据与光谱分析数据相结合,预测铸铁抗拉强度、布氏硬度的相关系数R可达0.99以上.同时,预估了热分析数据与光谱分析数据相结合方法的优点：（1）降低材质废品率;（2）优化配方和熔炼工艺;（3）节约能耗,降低生产成本.     

合金铸铁活塞裙的粒化退火

研究了退火热处理工艺方案对珠光体基合金铸铁活塞裙铸件本体和随炉附铸试棒的金相显微组织、布氏硬度值,以及随炉附铸试棒抗拉强度的影响。结果表明,合适的退火处理工艺能使铸件基体组织中的共析渗碳体发生粒化分解,在保证基体组织仍为珠光体前提下,降低铸件本体及随炉附铸试棒的硬度和抗拉强度,从而达到技术要求。     

推广合成铸铁应用的若干工艺技术问题

介绍以废钢和回炉料为主要炉料生产合成铸铁的熔炼条件和合成铸铁的力学性能指标.对合成铸铁力学性能较高的原因进行了分析,并对熔炼合成铸铁时选用增碳剂的原则和增碳工艺进行了详细讨论.以笔者公司的铸件为例,介绍了生产合成灰铁、合成球铁的具体配料、化学成分、性能水平及原材料成本.     

提高等温淬火球铁韧性的研究与生产实践

研究了高韧性等温淬火球铁的化学成分、熔炼及热处理特点.针对高韧性等温淬火球铁铸件,采用高C、Si,低Mn,严格控制P、S,采取有效的熔炼工艺并严格控制奥氏体化温度和等温淬火温度,使铸件本体力学性能平均达到抗拉强度970MPa,伸长率12.7%.     

蠕墨铸铁曲轴箱的熔炼工艺及过程控制

介绍了曲轴箱的铸件结构及技术要求,阐述了采用喂线法生产蠕墨铸铁曲轴箱的熔炼工艺及过程控制要点:利用电炉熔炼,采用专用废钢、电炉熔炼专用增碳剂、生铁、Si-Fe等材料进行配料,严格控制各种原材料的w(S)、w(Mn)及w(Cr)量等;采用电解Cu、Sn粒进行合金化处理;蠕化处理用的包芯线内装由Mg和RE合金组合的蠕化剂,孕育线内装含Ba的Si-Fe孕育剂,喂线温度控制在1 450~1 470℃。生产结果显示,曲轴箱铸件本体蠕化率可达90%以上,珠光体体积分数为80%~90%;本体抗拉强度可稳定达到450 MPa以上,硬度为190~240 HB。     

灰铸铁件生产技术

本文以机床铸件为例,就中频感应电炉熔炼高强度厚大断面灰铸铁件,在熔炼工艺上采取对铁液进行预处理、强化孕育处理、合金化等工艺措施,减少铸件在冷却过程中的孕育衰退,使铸件厚度在200 mm以上部位的强度、硬度达到标准要求,铸件本体硬度稳定在190 HB以上。     

合成铸铁在缸体生产中的应用

为解决铸铁熔炼所需原材料生铁价格的不断上涨,以及生铁的长期使用带来的遗传影响,使铸铁产品的力学性能和金相组织出现一定恶化等问题,在缸体类铸铁产品的生产中,采用合成铸铁,即废钢加增碳剂增碳的方式进行铸铁生产.通过试制,采用合成铸铁生产的缸体类产品力学性能和金相组织均优于传统熔炼工艺生产的铸铁产品,提高了质量,降低了成本.     

锰和硫元素对灰铁铸件性能的影响

为提高灰铸铁材质的性能,通过正交试验分析了W（Mn）、W（s）对材料抗拉强度和硬度的影响,发现低硫、低锰有利于改善铸件性能,并在随后的生产试验中证实了正交试验的结果。提出在柴油机缸体、缸盖生产过程中,为了获得稳定的高强度灰铁材质,建议w（Mn）控制在0．3％～0．5％、W（s）控制在0．04％～0．07％范围内。     

G32柴油机球铁飞轮的生产

G32柴油机球铁飞轮原采用全呋喃树脂砂型铸造,采用大冒口补缩,工艺出品率低,并需采用大量冷铁。为此改用覆砂铁型替代呋喃树脂砂型,采用合成球铁的熔炼工艺,结果表明:G32飞轮球化率高、力学性能好,每个铸件的生产成本约降低1.1万元。     

高速机车用球墨铸铁连杆的试制

采用覆砂铁型铸造工艺试制了美国EMD高速机车用的球墨铸铁连杆。通过合理设计浇注系统,严格控制化学成分和浇注工艺,获得了满意的结果:(1)铸件的表面质量及尺寸精度均满足技术指标要求,球化级别达到2级;热处理后铸件本体基体组织中铁素体体积分数达94%;(2)铸件力学性能达到美国ASTM A 536-84标准,符合牌号65-45-12标准要求,即抗拉强度≥448 MPa,屈服强度≥310 MPa,伸长率≥12%,-20℃低温冲击值≥12 J/cm2。     

高Cr铸铁轧辊的研制与生产

介绍了采用卧式离心铸造生产高Cr铸铁轧辊的工艺流程.通过合理选择化学成分及对轧辊进行高温淬火和二次回火热处理,得到了主要是屈氏体＋马氏体的基体组织,奥氏体体积分数小于5％,碳化物以M7C3型为主,辊身硬度满足要求.由于在工作层高Cr铸铁与芯部球铁之间设置了中间层,确保芯部材料的w（Cr）量在0.5％以下,使芯部球铁的抗拉强度达到了450 MPa以上.轧辊投入生产结果显示,未发生因轧辊质量问题而影响正常生产,轧辊的耐磨性和抗损坏能力优良,获得了客户的认可.     

硫对消失模铸造灰铸铁组织和性能的影响

在消失模铸造条件下,通过向铁液中加入硫铁增硫的方法改变铸铁的含硫量,研究了含硫量的变化(0.0270%～0.143%)对灰铸铁微观组织和力学性能的影响.结果表明:当含硫量小于0.121%时,薄壁灰铸铁中过冷石墨的数量随着硫量的增加而减少,当含硫量增至0.143%时,过冷石墨基本消除;在试验成分范围内,随着含硫量的增加,灰铸铁的抗拉强度及硬度先提高后降低,当硫含量在0.078%～0.121%范围时,灰铸铁的微观组织和力学性能最为理想.     

微合金化灰铸铁气焊丝焊接接头组织与性能

以弱碳化焰熔化微合金化灰铸铁焊丝,并充填灰铸铁棒材U型坡口,通过金相观察接头微观组织,发现铸铁同质焊缝微观组织对微合金化元素含量十分敏感,微合金化处理能够实现焊缝金属与基体金属的高强度冶金结合,微合金元素促进焊缝石墨化,并有效避免白口组织及焊接裂纹形成.焊接接头抗拉强度高于基体且硬度接近基体金属,机械加工性能良好.微合金化气焊丝成分可调,可满足各种牌号灰铸铁件的气焊需要.     

镦锻中心机身消失模铸造工艺

用消失模铸造生产牌号为HT300的Z46-18/4机身铸件。选择开放式浇注系统,适当设置内外冷铁,严格控制铁液的化学成分,并进行两次孕育;浇注后和开箱落砂前在型内保温适当时间。检测结果表明:整体铸件没有任何铸造缺陷;单铸试棒金相组织为:珠光体体积分数97%,碳化物3%;力学性能为抗拉强度325MPa,硬度229HB。     

应用复合孕育剂提高缸体用灰铁铸件的切削性能

研究了几种单一孕育剂以及它们的复合孕育剂对缸体用灰铸铁力学性能、壁厚敏感性和加工性能的影响.实验结果表明:孕育处理的铸件中,选择40%稀土 60u硅铁复合孕育剂,灰铸件抗拉强度可稳定在250MPa左右,并且断面敏感性可降低到20HB,品质系数良好.20%稀土 80u硅铁复合孕育剂处理的缸体用灰铸铁件具有最小断面敏感性和刀具磨损量,有优良的切削加工性能.