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     

钇基重稀土球铁抗球化衰退性能试验

大断面球铁铸件冷却速度缓慢,使热心部位常出现石墨畸变和共晶团粗大,使其机械性能显著下降,不符合生产上的要求。一般认为重稀土熔点高,作为球化剂时,球化作用衰退慢,能改善大断面球铁铸件石墨畸变。为此对钇基重稀土处理铸铁进行了抗球化衰退试验。     

大断面球墨铸铁的特异组织

本文叙述了球铁薄壁小件末曾发现的,大断面球铁的特异组织及其对策。发电机和泵类大型机械用铸件,有重达数十吨,壁厚超过100mm的大型铸件,且质量要求高,不仅检验试块部分,而且要保证冒口下的铸件高质量或按样品提供的要求。这种大断面铸件的生产,从原材料开始就要更严格的管理更细心的操作。球铁的特异组织之一有微细石墨(图1)。它类似于共晶石墨,但石墨形状和片状不同,又远比蠕墨铸件中的蠕虫状石墨细小。     

灰口铸铁中石墨分布的优化

控制石墨的形态和分布是优化灰口铸铁性能的关键;石墨的形态取决于凝固过程中经过共晶温度区间时的冷却条件;通过选择合适的化学成分和金属液处理方法可以控制共晶凝固过程,获得分散的、均匀分布的A型石墨,从而得到性能优良的灰铁铸件。     

孕育处理对厚大断面球铁组织和性能的影响

为研究孕育处理对铸件组织和性能的影响情况,采用不同孕育处理方式制备厚大断面球墨铸铁试样.结果表明,多次孕育处理有助于改善厚大断面球墨铸铁的石墨形态、提高铸件力学性能.     

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。     

大断面球墨铸件球化衰退的分析与处理

在生产球墨铸铁时,铸铁中的石墨形态常常发生变化。尤其是在浇铸大断面球墨铸铁件时,铸件中心的石墨经常出现球化衰退现象。通过分析球化衰退的原因,提出了严格控制铁液成分、合理使用球化剂等改进措施,有效地提高了大断面球墨铸件的质量。     

生铁选用对灰铸铁缸体质量的影响

介绍采用球铁生铁代替铸造生铁生产灰铸铁缸体的优点:(1)球铁生铁的石墨形态与铸件要求的石墨形态相近,可以避免生铁遗传性引起的粗大过共晶石墨;(2)可以避免缸体缸筒壁上黑斑缺陷的产生;(3)w(P)量较低,避免了w(P)量过高引起的铸件裂纹。指出选择球铁生铁既要确保成分,又要考虑成本。     

江苏湖南两省铸造学术年会部分论文摘要

1.铁水温度与提高铸件质量问题的探讨湖南省机械研究所胡起萱。论述了铁水过热和保温温度对成分、金相组织、孕育效果和机械性能的影响。认为过热温度太高、保温时间过长,使石墨形态恶化,A型石墨减少,石墨片变长,共晶团数减少,相对强度下降,相对硬度提高。低温孕育获得多而短的A型石墨及细化共晶团。因此,铁水的合理过热温度为液相线以上100～150℃为宜。并认为,铁水温度比现行温度提高50～80℃是     

原铁液硅含量对厚大断面球墨铸铁件石墨形态与力学性能的影响

为研究原铁液硅含量对厚大断面球墨铸铁件凝固组织石墨形态和力学性能的影响,使用高精度热模拟系统,考察了不同硅含量的原铁液经过相同球化孕育工艺处理后在相同凝固条件下获得的厚大断面球墨铸铁件试样的凝固组织石墨形态和力学性能。结果表明,球化孕育工艺相同时,随着原铁液硅含量提高,厚大断面球墨铸铁件石墨形态恶化,力学性能下降。当钇基重稀土球化剂和含Ba孕育剂加入量分别为1.8%和0.4%时,原铁液硅含量控制在1.2%以内,有利于防止厚大断面球墨铸铁件石墨畸变,提高铸件力学性能。     

厚大断面球墨铸铁件凝固装置的研制

自行研制了能够模拟厚大铸件冷却环境的小型凝固装置，通过控制不同的环境温度和冷却速度，来获取厚大断面球墨铸铁件凝固过程温度场的分布和变化规律。与空冷凝固时间相比，延长了300％的冷却凝固时间，验证了这一装置在实验中的有效性。     

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.     

大断面球铁混合球化剂试验研究

在模拟大断面球铁试验条件下，研究了低硅镁团块、稀土镁硅合金及混合球化剂对大断面球铁石墨形态的影响。试验结果表明，７０％低硅镁团块＋３０％稀土镁硅合金混合球化剂可提高大断面球铁球化级别和改善石墨形态。     

厚大断面球墨铸铁件生产中若干问题的探讨(1)

介绍了厚大断面球墨铸铁的凝固时间长、共晶结晶平台长、石墨球数少、易畸变、基体组织异常等凝固特性,通过理论与生产实例相结合的方法,阐述了碎块状石墨问题,石墨球数少与石墨畸变的关系,球化剂、w(Mg残)量、RE与石墨畸变的关系,CE及化学成分的选择问题,厚大断面球墨铸铁件若干问题的措施,球化剂中RE问题以及如何增加石墨球数问题。最后指出:要保证厚大断面球墨铸铁正常生产,除上述问题外,还有浇注系统优化和浇注时间控制的问题,生产过程质量控制以及生产组织等问题,这些都需要注意和严格控制。     

6.0MW风力发电机球铁底座铸件的生产

利用2台20 t中频电炉熔炼铁液,生产质量为60 t的6.0 MW超大型风力发电机球铁底座铸件.采用底注式浇注系统,厚大部位设置冷铁,顶部设置冷冒口,低温快速浇注.通过严格控制化学成分和出炉温度,合理设计熔化工艺及球化处理、孕育处理流程,尽量缩短铁液停留时间,解决了小容量电炉生产超大型厚壁球墨铸铁件容易导致球化衰退和石墨畸变的难题.     

Effect of Bi on graphite morphology and mechanical properties of heavy section ductile cast iron

To improve the mechanical properties of heavy section ductile cast iron, bismuth （Bi） was introduced into the iron. Five castings with different Bi content from 0 to 0.014 wt.% were prepared; and four positions in the casting from the edge to the center, with different solidification cooling rates, were chosen for microstructure observation and mechanical properties test. The effect of the Bi content on the graphite morphology and mechanical properties of heavy section ductile cast iron were investigated. Results show that the tensile strength, elongation and impact toughness at different positions in the five castings decrease with a decrease in cooling rate. With an increase in Bi content, the graphite morphology and the mechanical properties at the same position are improved, and the improvement of mechanical properties is obvious when the Bi content is no higher than 0.011wt.%. But when the Bi content is further increased to 0.014wt.%, the improvement of mechanical properties is not obvious due to the increase of chunky graphite number and the aggregation of chunky graphite. With an increase in Bi content, the tensile fracture mechanism is changed from brittle to mixture ductile-brittle fracture.     

大断面球墨铸铁件的质量控制措施

大断面球铁件易出现石墨球粗大，石墨球数量减少，石墨漂浮，石墨球畸变，开花状石墨、碎块状石墨等缺陷，所以大断面球铁件的制造技术一直是铸造界公认的一个难题。结合国内外大断面球铁件的生产现状，总结出了一系列在生产过程中通常采取的质量控制措施，例如加快冷却速度、严格控制化学成分，适当添加微量合金元素、合适的球化处理和孕育处理等。应用这些措施，可以得到内外质量优良的大断面球墨铸铁件。     

大断面球铁悬浮铸造工艺研究

简要介绍了一种适合于大断面球铁悬浮铸造用微型冷铁的制备工艺；探讨了采取常规悬浮铸造方法加入１０％的该种微型冷铁对大断面珠铁元素偏析，球化衰退及机械性能的影响。     

防止大断面球铁石墨畸变的工艺措施

采用大断面球铁模拟方法，试验和分析了球化剂，悬浮浇注和微量元素对大断面球铁石墨组织的影响。试验结果表明：运用混合球化剂，悬浮浇注工艺和加入微量元素Sn,Sb，可以防止组织中的石墨畸变，细化石墨球和提高球化级别。