复合纳米碳化硅包芯线球墨铸铁孕育及其效果分析

采用行星球磨工艺将纳米尺度的SiC粉体与微米尺度的SiC粉体进行复合制备复合纳米碳化硅铸铁用包芯线孕育剂,采用喂线法进行球墨铸铁孕育处理。采用XRD、SEM分析孕育剂的物相构成和显微形貌,采用金相、电子拉伸试验机、冲击试验机分析孕育后球墨铸铁组织及性能。试验结果表明:复合纳米SiC孕育剂的孕育效果优于纯纳米SiC和纯微米SiC孕育剂;复合纳米SiC孕育剂孕育后,球墨颗粒数增加,尺寸减小,球化率提高,力学性能显著提高。     

液压多路阀蠕铁阀体铸造工艺与微观组织分析

通过分析各种添加元素对蠕墨铸铁的影响,确定了合理的蠕墨铸铁阀体材料蠕化、孕育、熔炼和浇注工艺。利用OM、SEM、EDS分析了蠕墨铸铁的微观组织特征。试验结果表明,石墨蠕化率50%,基体组织为铁素体+珠光体,渗碳体体积5%;石墨长宽比为2~10,折叠度为0.7~3,石墨形状系数为0.44~0.57。     

蠕墨铸铁的孕育处理

蠕墨铸铁孕育的主要目的是防止基体组织中出现莱氏体和自由渗碳体,调整铁素体和珠光体在基体中的比例。本文论述了采用固体孕育剂进行孕育,将引起"孕育促球"现象,它敏感地影响蠕墨铸铁蠕化率的高低,从而造成蠕墨铸铁性能的不稳定;指出"孕育促球"现象在特定条件下可以用来调整蠕化率,但在缺乏炉前快速测定铁液状态的情况下缺乏可操作性;提出了减少或避免"孕育促球"的若干措施,并推荐采用液体孕育剂进行孕育处理。     

获得稳定蠕墨铸铁的生产工艺研究

蠕墨铸铁由于具有良好的综合性能,特别是高的导热性和耐热疲劳性使其应用范围越来越广泛并受到特别关注。但在实际生产中,蠕墨铸铁窄的蠕化范围严重影响着蠕铁的生产和铸铁的质量。通过分析化学成分、铁水重量、蠕化剂加入量、蠕化处理温度、孕育剂含量以及浇注时间等因素对获得稳定蠕墨铸铁的影响,得出当铁水硫含量控制、蠕化处理过程、浇注时间控制等严格按照工艺生产时,其铸铁蠕化率可以稳定控制在60%~90%之间。     

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.     

不同孕育剂对蠕墨铸铁显微组织和切削加工性能的影响

试验浇铸了不加孕育剂、加入0.30%硅铁、加入0.30%硅钡孕育剂的3种蠕墨铸铁。对比研究了它们的切削加工性能、力学性能与微观组织之间的关系。研究表明:相同的切削条件下,3种铸铁切削力基本相同;二次孕育处理提高了蠕铁的屈服强度和抗拉强度,并且使珠光体内部的组织更加均匀。     

对稀土-Si-Ca系蠕铁孕育处理的某些问题的认识

本文从稳定地制取高蠕化率蠕铁和开拓蠕铁新的孕育剂的目的出发,对稀土-Si-Ca系蠕铁采用几种不同的添加物进行了孕育处理,试验结果表明,Si-Zr复合孕育剂在达到单-75%硅铁相同的孕育效果下,其加入量仅为后者的1/4～1/3。单-Si-Ca和单-Si-Ba孕育时,白口倾向均大於单-Si-Fe,且蠕墨大小的均一性变差。当Si-Ba配入少量Zr时,其蠕化率有所提高,白口倾向缓和。试验指出,单纯用1#稀土或重稀土孕育时,即使加入少量,白口倾向极为强烈。这与其在灰铁中有良好的孕育效果大相径庭。但若向75%硅铁中酌量配入1#稀土,用于孕育φ100mm以上厚壁蠕铁件时,却有使蠕墨形体匀称、孕育效果改善之功效。文中认为,蠕铁良好的石墨化孕育的主要判据应为:渗碳体小于1%,蠕化率≥80%,且蠕墨形体匀称、大小趋向均一、匀布。对单-75%硅铁孕育时的不同加入量和不同孕育温度进行对比试验后提出,为了稳定地获得高蠕化率的蠕铁,应遵遁“适量、适时”的孕育原则。     

喂线法生产蠕墨铸铁的工艺特点

介绍了喂线法生产高端蠕墨铸铁件的优点,通过蠕墨铸铁的生产工艺流程图对蠕化率的影响因素进行分析,并对感应电炉铁液配料的比例、电炉熔炼的温度和时间、原铁液化学成分、孕育处理及合金化处理等工艺进行了调整和控制。由于蠕化处理是生产蠕墨铸铁的关键环节,因此,采用喂线法工艺生产,使蠕化剂均匀、连续不断地加入到处理包的底部,使蠕化过程连续平稳,从而能够批量生产不同牌号的蠕墨铸铁,同时,辅以先进的热分析仪检测技术及超声波声速法检测技术,实现蠕墨铸铁件的批量稳定生产。     

特级生铁对RuT300蠕化工艺的影响

探讨了特级生铁作为原料在12 kg中频感应电炉中生产蠕墨铸铁的熔炼工艺。采用FeSiMg5RE5蠕化剂,硅钡合金孕育剂,以及凹坑法蠕化处理工艺,研究了蠕化剂加入量对蠕化率的影响。实验得出最佳实验工艺:出铁温度(1 560±10)℃,蠕化剂加入量0.45%,蠕化孕育时间(30±2)s,蠕化率高达95%,抗拉强度≥330 MPa,伸长率≥3.0%。     

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。     

耦合剂及粗糙度对超声波法检测蠕化率声速的影响

超声波法检测蠕化率是依据预先建立的超声波声速与蠕墨铸铁蠕化率之间的关系模型来快速预测的,声速的测量至关重要。借助ECHOMETER1076超声波声速仪、探针式表面粗糙度测量仪、定量金相等,结合试验和数值模拟方法,详细研究了耦合剂种类及厚度、试样表面粗糙度等因素在超声波法检测蠕化率时对声速测量的影响规律。结果表明,声阻抗在(0.13～0.3)×10~6 g/cm^2·s之间的常用耦合剂对声速测量造成的影响不大。在耦合剂最常涂抹的厚度0.2 mm之内,声速的变化范围在77 m/s以内。当试样表面粗糙度R_a≤5μm时对声速测量基本无影响。这些为精确测量声速和准确预测蠕化率提供了依据。     

ZL101齿轮箱箱体砂型铸造工艺优化

根据齿轮箱箱体的结构特点及技术要求,选择砂型铸造方法进行铸造工艺设计,选择树脂砂作为造型材料。利用ViewCast软件进行充型和凝固模拟,预测铸造缺陷产生位置,分析了充型和凝固过程中铸件产生缺陷的原因。在此基础上,对齿轮箱箱体的铸造工艺方案进行了优化,最终选择阶梯式浇注系统,直浇道、横浇道、内浇道截面积比为1:2:4,冒口选择发热保温冒口,浇注温度为750℃。使用优化后的铸造工艺方案进行了数值模拟及实际浇注试验,发现铸件几乎没有缺陷,满足了实际生产中对铸件质量的要求。     

静置时间对蠕墨铸铁凝固参数与石墨衰退的影响

研究了铁液静置时间(0～12 min)对蠕墨铸铁凝固曲线特征温度和蠕墨衰退的影响。结果表明:随着静置时间的延长,凝固曲线上初晶温度Tal和共晶最低点温度Teu逐渐升高,而共晶最高温度Ter变化不明显。静置0～2 min时,凝固出现明显的再辉现象,但静置6～12 min时,再辉现象不明显。随着静置时间的延长,铁液中的残留镁当量与硫元素之比MgE/S值将降低,石墨逐渐由蠕虫状转变为蠕虫状+片状石墨。当该比值在1.4～1.6的范围时,蠕化率能够达到80%以上,蠕墨衰退程度较小,当MgE/S值低于1.12时,蠕墨衰退显著。蠕墨衰退需要的成分条件一是石墨微区铁液中氧原子的富集,二是氧富集区域蠕化元素含量较少。     

复杂钛合金阀体的铸造工艺研究

通过分析船用复杂结构钛合金阀体铸件的结构、技术要求和铸造难点,制定了一套完整的铸造工艺方案,并结合Pro CAST有限元分析软件进行了工艺优化,设计了更加合理的浇注系统,完善了铸造缺陷控制的方法。选择最优的铸造工艺后,解决了铸件的成形问题,最终生产出了合格的铸件。     

覆膜砂在汽车铸件应用过程中的常见问题及对策

结合覆膜砂在发动机铸件生产中的应用现状,介绍了覆膜砂砂芯疏松、脱壳及固化不良等常见问题及其形成机理,重点阐述了覆膜砂关键指标对铸件质量的影响,并提出了相应的改善对策。     

纯氧天然气回转化铁炉高功率密度烧嘴及其燃烧控制系统

纯氧天然气回转化铁炉高功率密度烧嘴的特征为混合性能好,配以相应的燃烧控制系统,可以根据熔化过程的要求,调整天然气供应量并自动控制氧气输送量,使天然气、氧气按比例混合,混合快速且均匀,火焰的几何特性与炉体匹配良好,从而可以大幅度提高回转化铁炉的功率密度,进而提高回转炉的熔化效率。     

稀土元素Ce对K-52合金高温拉伸性能的影响

利用Gp-Ts20 000M热模拟机对添加稀土元素Ce的K-52奥氏体耐热钢在常温(25℃)、300℃、500℃和700℃下,以2 mm/min的拉伸速度进行拉伸试验。通过分析试样的宏观变形、力学性能变化曲线和断口形貌等,研究了稀土元素Ce对试验钢高温拉伸性能的影响,并分析其断裂机理。结果表明,随着拉伸温度的提高,金属有向塑性变形转变的趋势;试验钢中添加稀土元素Ce后,提高了合金的高温力学性能,其拉伸断口中的韧窝数量增多。与未添加稀土元素的合金相比,添加稀土元素Ce的K-52合金其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了5.37%、11.69%和22.82%。     

The Delegation Led by LI Xin-ya Attending the 67th World Foundry Congress

Invited by Mr. Matthew Poole, Chairman of the Organization Committee of the 67th World Foundry Congress,the delegation of Foundry Institution of Chinese Mechanical Engineering Society (FICMES) led by LI Xin-ya,President of China Academy of Machinery Science and Technology, more recently attended the 67th World Foundry Congress, and visited the Royal Institute of Technology, Sweden; LOCOMO Cast Steel Company,Metso Corporation, Finland; Imperial College, London, United Kingdom; and Brunel University, United Kingdom.     

智能型电动执行器的研制

介绍了攀钢集团冶金工程技术有限公司研制的智能型电动执行器及其主要参数和设计要求。该执行器对信号响应快速,控制精确、灵敏,整机密封性强,安全性好,可靠性高。能实现就地、红外、远程控制和总线控制,并有力矩保护、掉电保护和手动切换功能。     

Exhibitors and Brief Introduction to Their Main Products at Asia-Pacific Diecasting Industry Exhibition''2005

1. ABB Engineering (Shanghai) Co., Ltd Built on ABB's worldwide leading position in power and automation technology, ABB Engineering (Shanghai) Co. Ltd. established itself as lead center to support the fast growing industry in Asia. Its offerings include automation solutions and services for industrial and utility customers. ABB is also a leading robot-based system supplier in China. The systems offer a wide range of applications such as trim and final assembly, process applications, arc welding systems, material handling and machine tending, packing and palletizing, etc.