超声波检测蠕墨铸铁制动毂蠕化率的研究

介绍了蠕墨铸铁相比灰铸铁、球墨铸铁的优点,以及Ru T450牌号的轮毂零件的技术要求。阐述了超声波检测蠕化率的基本原理及超声波声速与蠕化率变化的关系,以及蠕墨铸铁的石墨形态与蠕化率的分级评定,分析了影响制动毂零件声速的因素,最后指出:(1)超声波在蠕墨铸铁件中的传播速度与蠕化率成反比,即零件的蠕化率越高,超声波的传播速度越慢;(2)通过超声波声速法来检测蠕墨铸铁件的蠕化率是可行的,测试结果也是比较可靠的,同时还可以提高检测效率,大幅度降低检测成本。     

硅对蠕墨铸铁热分析特征值及蠕化率的影响

试验设计了5种不同硅含量的蠕墨铸铁铁液,分析了硅含量对蠕墨铸铁凝固的热分析曲线特征值TEU、TER、△Tr和蠕墨铸铁蠕化率的影响。试验结果表明:(1)在本次试验的硅含量范围内,蠕墨铸铁热分析曲线的特征值TEU和TER先是随着硅的增加而上升,然后,变化不明显;(2)蠕墨铸铁共晶温度回升特征值△Tr随着硅含量的增加呈下降趋势;(3)随着硅含量的提高,蠕墨铸铁中蠕虫状石墨数量减少,球状石墨数量增多,蠕化率降低。     

蠕墨铸铁的性能特点和生产控制

介绍了蠕墨铸铁的起源和性能特点:其强度和韧性虽然略低于球墨铸铁,但比灰铸铁高;其导热性、减震性和铸造性能虽然比灰铸铁略差,但优于球墨铸铁。《蠕墨铸铁件》国家标准(GB/T 26655—2011)将蠕墨铸铁分为5个牌号,分别是RuT300、RuT350、RuT400、RuT450、RuT500。阐述了C、Si、Mn、S、P五大元素及合金元素的控制、蠕化剂加入量的确定、蠕化处理铁液量的控制、蠕化处理铁液温度的控制和蠕化处理方法。详细叙述了蠕墨铸铁在制动盘、气缸盖、气缸体、排气歧管上的应用,以及冲天炉条件下的“随流冲入法”蠕化处理工艺、冲天炉+保温感应电炉条件下的“引爆法”蠕化处理工艺、“Sinter Cast法”蠕化处理工艺的特点和生产控制方法。     

原材料和工艺因素对消失模铸铁件组织的影响

针对消失模生产铸铁件过程中出现的一些质量问题,系统分析了消失模铸造过程中白模、原砂等原材料及各种工艺因素对灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件石墨形态和基体组织的影响,并提出改进措施和建议。生产实践表明,选择优质的材料,改善冶金质量,强化孕育,加强对工艺过程的管理与控制,可以减少或消除消失模原材料和工艺因素的不良影响。     

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。     

数字化热分析铸铁熔体质量表征与测评技术

介绍了用热分析方法测评液态金属质量的技术进展以及计算机和人工智能在热分析液态金属质量测评中的应用情况.指出基于冷却曲线特征值的热分析技术存在的不足,提出一种基于冷却曲线模式识别技术的液态金属熔体质量测评方法,实现了铸铁熔体质量的综合测评、蠕铁铁液蠕化效果的炉前定量测评和厚大断面球墨铸铁件石墨畸变的在线预测.     

蠕墨铸铁制动盘的质量控制

蠕墨铸铁制动盘采用两步法蠕化处理工艺,通过调整浇注温度、芯砂材料、涂料等措施消除了铸件内腔表面的片状石墨,稳定了铸件的蠕化率、力学性能。生产实践表明:相同条件下,含0.5%左右钛元素的铁液与未含Ti元素的铁液相比,蠕化剂的加入量增加了0.3%~0.35%。另外蠕墨铸铁生产过程中,型砂、芯砂、涂料等辅材的选择非常重要。     

蠕墨铸铁的生产

蠕墨铸铁的石墨形状介于灰铁的片状石墨与球铁的球状石墨之间，抗拉强度高于灰铸铁70％，略低于球墨铸铁，是结构件的优良材料。对蠕墨铸铁生产中应当如何选择、控制化学成分，蠕化剂的种类，蠕化处理方法及质量控制方法进行了介绍。     

球墨铸铁轧辊的球化孕育处理分析与应用

介绍了球墨铸铁的球化处理和孕育处理方法,从原材料质量、工艺操作、铁液包形状、出炉温度等方面,分析了影响球化孕育效果的因素,并给出相应的防止措施,得出以下结论:(1)原铁液w(S)量高,会导致球化剂的加入量增加,不利于铁液质量的稳定;(2)w(RE)量高,会引起大断面的轧辊内部产生碎块状石墨;(3)根据铸件大小,适当控制球化处理温度和浇注温度,有利于避免产生球化衰退和孕育衰退等现象;(4)采用复合孕育剂、多次孕育和随流孕育等方法强化孕育处理,有利于增加石墨核心,改善球化效果,增加石墨数量,提高球铁铸件的综合性能。     

蠕墨铸铁缸盖的生产控制

介绍了蠕墨铸铁缸盖的技术要求,详细阐述了该件的生产工艺:(1)选择优质的原材料,大批量使用废钢及回炉料,适当控制生铁加入量;(2)严格控制铁液的w(S)、CE、w(Mg_残)以及w(RE)量,将微量元素Pb+Al+Sb+Zr控制在0.10%以内;(3)通过添加Cu、Sn合金化,提高铸件本体力学性能和珠光体体积分数;(4)采取高温熔炼工艺,加强一次预处理和二次变质处理等过程控制。生产结果显示:铸件本体的珠光体体积分数达到90%以上,蠕化率≥80%,内外废品率控制在3%左右,不良蠕化率包次降到1%以下。     

稀土蠕化剂对蠕墨铸铁石墨形态和性能的影响

对以云南地方生铁为主要炉料的铁液,搭配使用稀土硅铁合金和稀土镁合金作为蠕化剂,研究了稀土蠕化剂加入量对蠕墨铸铁石墨形态和性能的影响。研究结果表明,随着稀土蠕化剂加入量的增加,铁液中稀土残留量逐渐增加,石墨形态从片状逐渐向球状过渡,抗拉强度和硬度逐渐上升。实践证明,通过合适的蠕化处理工艺,云南地方生铁铁液可以获得组织和性能较为理想的蠕墨铸铁。     

蠕墨铸铁(上)

蠕墨铸铁的石墨形态是介于片状石墨和球状石墨之间的一种中间形态石墨。由于这个原因,它的材质性能也介于片状石墨铸铁和球墨铸铁之间。它具有接近于灰铸铁的铸造性能和导热性,并具有接近于球墨铸铁的强度。所以它作为一种新的工程材料愈来愈引起人们的注意,并已被应用于生产。实际上,蠕墨铸铁的发现有史已久。1948年Morrogh在研究用铈处理球铁的过程中,即发现了蠕墨铸铁,不过,当时他认为是球化失败的产物。直到1965年,才由J.W.     

用于冲天炉铁液生产厚壁蠕墨铸铁件的蠕化剂开发

开发了一种适用于冲天炉铁液生产厚壁蠕墨铸铁件的高效蠕化剂，其化学成分(WBn／％)为：10-35RE，1-10Mg，35-45Si，1-5A1，1-5Ca及少量的助蠕剂。这种蠕化剂具有操作简单、反应平稳、蠕化率高的特点，在冲天炉熔炼条件下，成功地用于生产高强度厚壁压缩机气缸体蠕墨铸铁件。     

球墨铸铁与灰口铸铁的超声衰减鉴别

为了找到快速准确鉴别球墨铸铁件与灰口铸铁件的现场检测方法，采用不同频率的超声波对不同厚度的球墨铸铁和灰口铸铁试样进行了超声衰减测试，发现灰口铸铁件超声衰减明显，而球墨铸铁件超声衰减微乎其微。分析认为在通常采用的波长范围内，产生超声衰减的主要原因是灰口铸铁中石墨晶体的构造以及石墨组织的形状、大小和分布。利用这一原理可以十分方便地鉴别球墨铸铁件和灰口铸铁件。     

蠕墨铸铁中的碳和硅对壁厚敏感性及缩凹性的影响

一、绪言一般蠕墨铸铁在厚壁件中壁厚敏感性是好的,但几乎没有文献报道5毫米以下薄壁件的壁厚敏感性。经验表明,当用蠕墨铸铁浇注薄壁件时,要遇到由壁厚差造成的材质的不稳定性,即薄壁处和厚壁处石墨形状的差异。由于薄壁处的球墨铸铁化倾向,减弱了蠕墨铸铁的特性,因此被看作是这种铸铁面临的课     

球墨铸铁件表层球化不良的原因分析

从固化剂、涂料、冷速、回用砂4个方面分析了球墨铸铁件表面层球化不良缺陷形成的原因,提出了相应的防止措施,得出以下结论:(1)采用低S固化剂可以很明显地降低球化不良表面层厚度,减少型砂中的w(S)量和适当提高铸件表层的w(Mg)量,有助于减薄球化不良表面层厚度;(2)冷铁周围、薄壁处冷却速度较快,可减少铁液与型砂中S的反应时间,铸型表面铁液中的有效Mg或有效RE的含量会损耗较少,有利于避免出现石墨球化不良缺陷;(3)使用新砂、低S固化剂在一定程度上能改善球墨铸铁件表面层的石墨形态,Si-Mg合金涂料对铸件表面层的石墨形态有明显改善作用。     

大型风电球墨铸铁轮毂的质量控制

大型风电大断面球墨铸铁轮毂易产生石墨球粗大、石墨球数量减少、石墨漂浮、石墨球畸变、缩孔、缩松、浮渣等缺陷,结合国内外大断面球墨铸铁件生产情况,总结出了一系列大型风电球墨铸铁轮毂生产过程中的质量控制措施,并从原辅材料的选择,铁液化学成分的控制,合适的球化和孕育处理以及微量合金元素适当的添加等方面论述了厚大断面球墨铸铁轮毂生产中应采取的质量控制措施及工艺参数。应用这些措施,生产出了各项性能指标合格的风电轮毂。两年内生产4种共400件风电轮毂,轮毂合格率达96%以上。     

再谈提高原铁液质量的关键技术(2)

详细地论述了铸铁件的力学性能、铸造性能、加工性能及缺陷与原铁液质量的关系。原铁液的冶金质量要求包括:(1)过热温度要高,高温过热的原铁液对铸铁质量有重要影响,指出了对高温过热铁液的错误看法;(2)C、Si、Mn、P、S五大常规元素、合金元素及微量元素的含量要准确,波动范围要小,随着高质量要求铸件及高端铸件生产的增多,灰铸铁和球墨铸铁的化学成分定位也有变化;(3)铁液纯净度要优良,包括O、H气体含量低,N2含量适当,氧化渣及非金属夹杂物低,有害微量元素低;(4)影响孕育后石墨化的因素不仅是孕育剂、孕育方法、孕育温度,改善原铁液本身的形核潜能力也十分重要,废钢增C工艺、预处理工艺等都是提高原铁液形核潜能最有效的措施。     

Al锭模铸件材料蠕墨铸铁的蠕化试验

介绍了Al锭模的铸件结构及工作条件,详细阐述了Al锭模铸件材料蠕墨铸铁的试验方法:采用1.5 t感应电炉熔炼,原铁液化学成分控制为w(C)3.6%~3.8%、w(Si)1.4%~1.6%、w(Mn)0.5%~0.7%、w(P)≤0.07%、w(S)0.015%~0.035%;采用WCV-4A蠕化剂,冲入法进行蠕化处理;采用BS-1孕育剂,2次孕育;浇注温度为1 360~1 380℃。通过多组试验,得出以下结论:(1)在严格控制配料、铁液熔炼温度、蠕化剂加入比例、蠕化操作等的生产条件下,可以稳定获得蠕化率为60%~80%的蠕墨铸铁件;(2)原铁液的w(S)量及对应的蠕化剂加入量是决定蠕化率的主要因素,根据现场w(S)量来调整蠕化剂的加入量,可有效控制蠕墨铸铁的蠕化率。     

再谈提高原铁液质量的关键技术(1)

详细地论述了铸铁件的力学性能、铸造性能、加工性能及缺陷与原铁液质量的关系。原铁液的冶金质量要求包括:(1)过热温度要高,高温过热的原铁液对铸铁质量有重要影响,指出了对高温过热铁液的错误看法;(2)C、Si、Mn、P、S五大常规元素、合金元素及微量元素的含量要准确,波动范围要小,随着高质量要求铸件及高端铸件生产的增多,灰铸铁和球墨铸铁的化学成分定位也有变化;(3)铁液纯净度要优良,包括O、H气体含量低,N2含量适当,氧化渣及非金属夹杂物低,有害微量元素低;(4)影响孕育后石墨化的因素不仅是孕育剂、孕育方法、孕育温度,改善原铁液本身的形核潜能力也十分重要,废钢增C工艺、预处理工艺等都是提高原铁液形核潜能最有效的措施。