Ni、Si、Sb及浇注温度对厚大断面低温铁素体球墨铸铁性能的影响

采用铸态工艺制备厚大断面低温铁素体球墨铸铁试块,对比了浇注温度及微量Sb对厚大断面球墨铸铁心部碎块状石墨的抑制作用,分析了Ni、Si及试块壁厚对其抗拉强度和-40℃低温冲击韧度的影响。结果表明,提高浇注温度与添加0.005%Sb均对碎块状石墨有抑制作用,但后者作用更强;添加0.6%Ni及适当提高Si元素含量可有效提高试块强度,但其-40℃低温冲击韧度稍有下降。随着试块壁厚增加,其抗拉强度、-40℃低温冲击韧度及球化等级降低,石墨球直径增大。     

球墨铸铁低温冲击韧性的研究

研究了球墨铸铁基体组织中珠光体率和石墨数量对其硬度以及低温 (-20℃) 冲击韧性的影响.研究结果表明,随着珠光体率的增加,球墨铸铁硬度增加,但低温冲击韧性下降;对于铸态和正火态球铁,石墨数量对基体硬度和U形缺口低温 (-20℃) 冲击韧性几乎没有影响.对于退火态球铁,随着石墨数量的增加,-20℃冲击韧性值显著增加;当石墨数量达到400个/mm~2时,其U形缺口冲击韧性达29.0 J/cm~2,是铸态的3倍.     

镍含量对球墨铸铁组织性能的影响

为了改善球墨铸铁的低温冲击性能,研究了不同镍含量对铸态球墨铸铁组织性能的影响和镍含量为0.6%退火态球墨铸铁的组织和低温冲击性能。结果表明:不同镍含量下球墨铸铁铸态显微组织均为铁素体+石墨球+少量珠光体组成,随着镍含量在0.0%~0.6%之间的增加,铁素体晶粒逐渐细小,石墨球亦逐渐细小圆整,且数量增多,镍含量为0.8%时,石墨球化率和均匀性下降。随着镍含量的增加,珠光体的含量增加,球墨铸铁的硬度和抗拉强度逐渐提高,屈服强度先升高后下降,而伸长率却总体呈下降趋势。镍含量为0.6%的球墨铸铁经760℃加热,零保温,随即以5℃/min冷却速度降温到620℃后出炉空冷后,得到了铁素体+石墨球组织,冲击试样在-60℃下仍然属于韧性断裂,冲击功仍高达13.2 J,能够满足工程机械零部件在较低温下工作冲击韧性的需求。     

铜和硅对铸态球铁力学性能的影响规律

研究了铜和硅对铸态球铁井圈基体组织和力学性能的影响,并对铜和硅在铸态球铁中的作用机理进行了分析。制备了铸态球铁试块,测试了试样的力学性能,并观察了材料的金相组织结构。研究表明,在试验范围内,随着铜含量增加和硅含量减少,球铁基体中的珠光体数量增多。当球铁中的铜含量为0.40%~0.60%,硅含量为2.30%~2.70%,基体组织中的珠光体数量达到40%~60%时,可批量生产抗拉强度bσ≥620 MPa、伸长率δ≥10%的铸态球铁井圈铸件。     

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。     

镍在厚大断面低温球墨铸铁件中的应用

在QT400-18AL的材料基础上,针对不同的镍含量在250 mm的方形铸块和对应的D型附铸试块上进行试验,研究了镍含量对风电类厚大断面铸件的力学性能和低温冲击性能的影响趋势.试验结果显示:镍含量在0.4％以内时,可以提高附铸D型试块的抗拉强度、屈服强度和硬度,也可以提高低温冲击性能;镍含量超过0.4％时,仍然可以提高...     

厚大断面高强度QT900-2材料的研究

研究了Sb和热处理工艺对厚大断面球墨铸铁组织和性能的影响。试验结果表明,适量的稀土元素可以降低Sb的反球化作用,改善石墨形态,增加石墨球数量。Sb和热处理可促进珠光体的生成,提高强度。通过这种常规的方法,使70 mm厚的附铸试块的性能达到了QT900-2的要求,500 mm×500 mm×700 mm厚的试块硬度达到HB310以上,硬度偏差小于HB20。     

Sb对厚大断面球墨铸铁组织和性能的影响

研究了Sb对厚大断面球墨铸铁组织和力学性能的影响,详细阐述了该试验采用的炉料、化学成分、球化处理、孕育处理以及热处理等试验方法。试验结果表明:(1)合理的RE加入量可以中和Sb的反球化作用,改善石墨形态,增加石墨球数量;(2)Sb强烈细化珠光体,但是含量太高会导致碳化物的生成;(3)采用940℃(3 h)+460℃(4 h)的热处理工艺,合金含量为w(Cu)1.0%、w(Sn)0.15%和w(Sb)0.025%时,70 mm厚的附铸试块性能可以达到QT800-2的要求。     

用覆砂铁型生产铸态球铁曲轴

介绍了覆砂铁型铸造工艺的优点;通过采用含Sb的专用球化剂、覆砂铁型铸造工艺,试制了铸态高强度、高伸长率球铁曲轴.结果表明:曲轴本体金相组织为球化等级2级、石墨大小6级、珠光体体积分数达到85％～95％,本体抗拉强度870～940 MPa、伸长率4.4％-6.0％,完全达到客户要求.     

铸态高强度高伸长率合成球铁的试验研究

采用中频感应电炉熔炼,以废钢、原料纯铁为主要炉料,通过Cu、Ni合金化,优质增碳剂增碳,利用钟罩法分别进行炉内预处理和球化处理,浇包冲入法孕育处理,树脂砂壳型,制备了铸态高强度高伸长率合成球铁Y块铸件。结果表明,石墨球化级别2级,石墨大小7级,基体组织细小,为珠光体-铁素体混合基体,其中珠光体的含量为65%,铸态合成球铁的抗拉强度和伸长率分别达到763.0 MPa和11.2%。     

高速列车转向架轴箱铸件的生产试验——-40℃超低温高韧性球墨铸铁件的生产技术

介绍了高速列车球铁转向架轴箱铸件的技术要求,其中包括要求该铸件在-40℃、甚至-50℃超低温下必须有足够高的冲击韧度;对生产该铸件的技术难点进行了分析,并详细描述了试块试验和铸件生产试验的方法、控制要点和结果.检测铸件本体:基体组织100％为铁素体,球化率1～2级,球墨大小6级;抗拉强度超过400 MPa最高达420 MPa伸长率超过18％最高达26％;在-40 ℃的条件下冲击韧度最高可达16J.     

The Effect of Phosphorus on the Microstructure and Properties of Compacted Graphite (CG) Irons

Abstract

The effect of up to 0.15% phosphorus on the microstructure and mechanical properties of step-block castings made from compacted- graphite iron has been examined. There was no major effect on the microstructure, but two minor effects were observed. First, the higher-phosphorus irons showed a small increase in the amount of carbides and pearlite within the microstructure, but there was no effect on the depth of surface chill. Second, at low magnesium contents the higher-phosphorus irons demonstrated a marked increase in the amount of flake graphite. Phosphorus had no adverse effect on tensile strength, and a reported lowering of tensile elongation at elevated phosphorus content was not found in this work. There was, however, a decrease in Charpy impact toughness at higher phosphorus levels.     

Q390低合金高强钢厚板热处理工艺

采用显微组织观察和力学性能测定,研究了不同热处理工艺对Q390低合金高强钢厚板组织和力学性能的影响.结果表明,经920℃×36 min正火,可使Q390低合金高强钢厚板热轧态中的混晶组织经完全奥氏体化后实现晶粒细化,在随后的冷却过程中转变为多边形铁素体和珠光体;获得良好的综合力学性能,伸长率和冲击韧性都比热轧态提高很多;并完全消除拉伸断口分层现象.     

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.     

Cu、Mn元素对发动机球铁曲轴组织和性能的影响

研究了不同含量的Cu、Mn对球铁曲轴组织和性能的影响规律，同时对比分析了普通砂型和壳型填铁丸两种工艺条件下球铁曲轴的组织和性能。结果表明，当0．6wt％Cu与0．4wt％Mn配合时，可以获得抗拉强度较高的珠光体球铁，其强度与伸长率均满足QT600—3的要求。与普通砂型相比，壳型填铁丸工艺条件有利于球铁中总石墨球增多、圆整度提高及珠光体含量的提高，使性能得到改善。     

镍对QT400-18L低温冲击韧度的影响

铁路机车用曲轴箱体采用QT400-18L制造,出于安全考虑,对零件的低温性能提出了更高的要求。试验在QT400-18L中加入1．0％～1．8％的镍进行合金化并采用两阶段退火工艺进行热处理。分别测试试样在-20、-40、-60℃条件下的冲击韧度。结果表明,镍加入量从1．0％增加到1．8％,低温冲击韧度随镍加入量的增加而降低,微观组织由铁素体＋部分珠光体＋石墨球＋极少量碳化物组成。因此,Ni加入量必须〈1．0％。     

热处理工艺对ER7车轮钢力学性能的影响

ER7车轮钢经不同工艺热处理后,可获得珠光体片层间距以及铁素体含量不同的显微组织,并对不同工艺处理试样的拉伸性能及－20 ℃冲击性能进行了测试。结果表明,随冷却速度的增大,车轮钢铁素体含量增加,珠光体片间距和珠光体球团尺寸减小。增大冷却速率,会使车轮钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率都随之增加。随着珠光体片间距和晶粒尺寸减小,车轮钢的断裂韧性也相应增大。在850 ℃加热并通过水雾冷却后的车轮钢试样强韧匹配最好,综合力学性能最好。     

热处理对AH36船板钢微观组织和力学性能的影响

研究了正火对AH36船板钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,AH36船板钢随正火温度的升高,屈服强度和抗拉强度降低,断后伸长率和冲击韧度先升后降,力学性能的变化与位错密度和晶粒尺寸密切相关。AH36船板钢的最佳正火温度为900℃,经900℃正火后,钢板晶粒细小均匀,异常偏析带完全被珠光体替代,断口分层现象消失,塑韧性显著改善。     

GGG40.3球铁阀体铸件的研制

介绍了生产GGG40.3球铁阀体铸件的试验设备、原材料以及试验方法,分析了金相显微组织、化学成分、热处理工艺对低温冲击性能的影响,研究了w(Si终)、w(Ni)量对低温冲击性能的影响。结果表明:随着w(Si)量的降低,球墨铸铁的低温冲击性能和伸长率逐渐提高,而抗拉强度能够维持在一定水平;同时指出w(Si终)量控制在2.00%～2.20%为最佳,建议不添加Ni元素。