喂丝法生产蠕墨铸铁的研究

应用喂丝工艺生产蠕墨铸铁。通过试验分析了包芯线的化学成分及加入量对蠕化率的影响,确定了喂丝工艺的工艺参数。结果表明,喂丝法生产蠕墨铸铁,蠕化情况良好,蠕化率稳定。     

石墨蠕化率对蠕墨铸铁受热变形趋势的影响

通过模拟蠕墨铸铁制动受热变形试验,采用薄片试样,模拟列车蠕墨铸铁制动盘使用时的受力情况,设计受热变形试验工装,给予试样两端一个相同的、较小的变形量(弹性变形范围内),模拟列车制动工况温度150 ℃,加热保温30 h,自然冷却后,在自由状态下测量试样的永久变形量,对试验数据进行统计分析,通过重复做多组试验来研究不同石墨蠕化率(35%、50%、70%、90%)对蠕墨铸铁受热变形的影响。结果表明：在石墨蠕化率35%～90%范围内,随着蠕化率增加,蠕墨铸铁受热变形的趋势增大。     

缩小灰铁单铸试棒与铸件本体性能差距的试验

为寻找能相对反映用覆砂铁型生产的制动鼓铸件性能的单铸试棒,用同一炉次铁液浇注湿型粘土砂型单铸试棒和覆砂铁型铸件本体,进行抗拉强度对比试验,结果表明:将单铸试棒的开箱时间定在15min,并在出炉时增加浮硅孕育,其抗拉强度与本体抗拉强度最大差值仅为13MPa,说明用湿型砂单铸试棒来检测控制制动鼓的性能是可行的。     

蠕墨铸铁缸体缸盖的铸造技术开发

蠕墨铸铁在国外高性能发动机缸体缸盖上的应用日益普遍.本文主要介绍采用蠕墨铸铁进行6DL发动机缸体缸盖的样件技术开发,在蠕化率、抗拉强度、基体组织、蠕化衰退以及铸造工艺等方面进行了系统的试验研究,并成功开发出具有国际同类产品水平的批量产品样件.     

铁型覆砂铸造灰铸铁制动鼓的生产控制

介绍了常用灰铸铁制动鼓铸件的产品要求,采用铁型覆砂铸造生产灰铸铁制动鼓的工艺和生产实践,中的控制条件和注意事项.     

Casting/mold thermal contact heat transfer during solidification of Al-Cu-Si alloy (LM 21) plates in thick and thin molds

Heat flow at the casting/mold interface was assessed and studied during solidification of Al-Cu-Si (LM 21) alloy in preheated cast iron molds of two different thicknesses, coated with graphite and alumina based dressings. The casting and the mold were instrumented with thermocouples connected to a computer controlled temperature data acquisition system. The thermal history at nodal locations in the mold and casting obtained during experimentation was used to estimate the heat flux by solving the one-dimensional inverse heat conduction problem. The cooling rate and solidification time were measured using the computer-aided cooling curve analysis data. The estimated heat flux transients showed a peak due to the formation of a stable solid shell, which has a higher thermal conductivity compared with the liquid metal in contact with the mold wall prior to the occurrence of the peak. The high values of heat flux transients obtained with thin molds were attributed to mold distortion due to thermal stresses. For thin molds, assumption of Newtonian heating yielded reliable interfacial heat transfer coefficients as compared with one-dimensional inverse modeling. The time of occurrence of peak heat flux increased with a decrease in the mold wall thickness and increase in the casting thickness.     

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.     

浅谈近年来铸铁件的发展

介绍了近年来我国铸铁件的产量和新制订、修订的铸铁件国标:(1)灰铸铁的发展在产量增速上虽有所放缓,但质量上却有很大提高,体现在:新国标中牌号的细化,掌握了HT300和HT350的生产技术,专用灰铸铁的开发。(2)球墨铸铁不仅在产量上快速发展,而且更有质的飞跃,概括为:发展速度令人惊异,从无到有,从少量生产到占世界球铁产量的49.5%;球铁应用领域不断扩大;开发出各种球化处理方法;系列化生产了球化剂和孕育剂。重点介绍了Si固溶强化铁素体球铁、高强度高伸长率球铁、低温铁素体球铁、珠光体基体球铁、ADI、奥氏体球铁、高强韧TWIP铸铁,并指出了生产高端球铁件的关键点——优化石墨、净化晶界、强化基体。(3)蠕铁的进步体现在:新的国标替代了旧的部标,蠕铁缸体缸盖的生产渐入佳境,蠕铁制动盘的扩大应用正在稳妥推进。     

V、Ti合金化对玻璃模具材料抗氧化及耐热疲劳性的影响

通过测试不同V/Ti比条件下蠕墨铸铁玻璃模具材料的抗氧化及热疲劳性能,研究了蠕墨铸铁的钒、钛合金化工艺,并探讨了影响这些性能的因素.结果表明,在V、Ti变化范围内,V/Ti比为1.63时蠕墨铸铁具有较均匀的铁素体基体+蠕虫状石墨组织,以及良好的热物性.     

因子设计法在中硅钼蠕铁排气管材质研究中的应用

阐述了在中硅钼蠕铁排气管材质研究开发中应用因子设计方法的过程。通过因子试验的方法找出了影响伸长率的最显著因素是随流孕育 ,然后进行有针对性的加强、改进工作 ,从而使伸长率稳定达到技术条件要求。     

50%～30%中、低蠕化率铸铁的性能及应用

综述了灰铁、蠕铁和球铁中的石墨形态与其力学性能及热力学性能的关系。铸铁材料的实际性能是随着蠕化率或球化率的变化而变化,也就是随着球状、团状、团絮状、蠕虫状石墨的数量比例变化而变化的;中、低蠕化率(蠕化率50%～30%,即球化率50%～70%)铸铁处于由蠕铁向球铁变化的中、后段,具有优于球铁的铸造性能、致密性、导热性、减震性和切削加工性能,同时具有优于高蠕化率蠕铁的常温和高温力学性能。指出中、低蠕化率铸铁适用于需要较高强度和冷热疲劳性能的场合。     

从微观组织看中硅钼蠕铁排气管伸长率低的原因

对试生产的中硅钼合金蠕墨铸铁排气管铸件本体伸长率不足的原因进行了显微组织分析。发现，在伸长率不足的蠕铁排气管铸件本体的微观组织中，沿晶界普遍存在一定数量的钼的碳化物（Fe,Mo)3C和复合磷共晶Fe (Fe,Mo)3C (Fe,Mo)3P，这是造成铸件伸长率低的根本原因。通过采用随流瞬时孕育，能有效地抑制凝固时钼的复合碳化物和复合磷共晶在晶界的生成，从而大幅度地提高铸件的伸长率。     

废旧轮胎内钢丝对合成灰铸铁制动盘性能的影响

介绍了采用不同配比的废旧轮胎内钢丝和回炉料作为主要原材料,使用增碳剂进行增碳,使用75硅铁孕育剂和硅钡钙铝长效孕育剂进行随流孕育,并加入Cr、Cu等合金元素进行组织强化。在相同铸造工艺下,制备化学成分基本相同的灰铸铁制动盘和准30 mm的单铸试棒,然后对试件的金相组织、硬度、抗拉强度进行检测分析。结果表明,不同的原材料配比对金相组织中的石墨的类型、长度以及珠光体的片间距有着较大的影响,珠光体含量未发生明显变化;对硬度和抗拉强度影响较大,当废旧轮胎内钢丝的加入比例由70%变为80%时,抗拉强度与硬度变化明显。随着废旧轮胎内钢丝的比例不断增加,A型石墨的比例不断升高,由93.7%增长至99.2%;珠光体含量由95.3%增长至99.1%,珠光体石墨与珠光体逐渐细化,抗拉强度及硬度逐渐升高,满足了高性能制动盘的性能要求。     

消失模铸造铁液及凝固特性对灰铸铁石墨组织的影响

在生产条件下,通过附铸阶梯试样的方法,研究了消失模铸造灰铸铁石墨形态的特点,结果表明,消失模铸造灰铸铁较易出现过冷石墨.讨论了消失模铸造特点及消失模铸造高温铁液及充型凝固特点对石墨形态的影响.     

60t蠕墨铸铁钢锭模开裂原因分析

我公司生产的60 t蠕墨铸铁钢锭模在浇注过程中发生开裂。采用低倍检验、化学成分分析、宏观断口分析、扫描电镜分析、金相检验等方法对开裂原因进行了分析。结果表明：钢锭模开裂的主要原因是石墨漂浮、石墨形态较差以及蠕化率较低。     

金属型对灰铸铁和球铁力学性能的影响研究

采用铜合金金属型和铸铁金属型浇注灰铸铁和球铁Y形试块，加入不同量的Mn、Ti、Cu和Sn，研究金属型材料和添加合金对灰铸铁和球铁抗拉强度和疲劳强度的影响。结果发现：与采用铸铁金属型浇注相比，未加合金、采用铜合金金属型浇注的灰铸铁和球铁的力学性能略高。采用铜合金铸型浇注时，由于冷速较快，使石墨和基体组织细化的作用较强，添加合金元素改善力学性能的作用较为明显，而且反复浇注时，铜合金金属型的热应力较小。因此，灰铸铁和球铁采用铜合金金属型铸造比采用铸铁金属型有利。     

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.     

蠕墨铸铁的最新发展

综述了近几年来蠕墨铸铁在世界上的发展与应用,蠕墨铸铁的综合性能及先进铸造技术的发展,可使蠕墨铸铁汽缸体单位功率的重量小于铝合金缸体,而耐高温性能等远优于铝缸体,成为内燃机缸体的首选材料.比较了国内外蠕墨铸铁标准的差异,关键还在于国内对蠕墨铸铁件的蠕化率要求太低.在列述蠕墨铸铁生产技术时,认为用纯镁及喂线法进行蠕化是今后获得蠕墨铸铁的主要方法.     

玻璃模具用低铬D型石墨灰铸铁的研究

对低铬D型石墨灰铸铁的成分、组织和性能进行了研究。试验结果表明：选择适宜的基本元素（3．4％C、2．2％Si、0．5％Mn、＜0．15％S、＜0．12％P）,控制Cr和Cu的含量分别为0．75％和0．7％,用湿砂型和下型安放大块冷铁的铸造工艺控制冷却速度,经热处理后,可获得具有良好石墨形态的D型石墨灰铸铁,其抗氧和热疲劳性能分别是普通灰铸铁的4．1倍和4．2倍,适于制作玻璃模具。     

蠕墨铸铁喂线蠕化处理工艺的研究

研究喂线蠕化处理工艺生产蠕墨铸铁的可行性,通过试验分析了蠕化芯线的化学成分及加入量对蠕化率的影响,确定了喂线蠕化的工艺参数.试验还通过对喂线法和冲入法的比较,体现出喂线工艺在生产中的优势.结果表明,喂线蠕化处理工艺可行,蠕化情况良好,蠕化率稳定.