提高高铬白口铸铁件性能的研究与生产实践

要提高高铬铸铁的韧性和抗冲击磨损能力，除改善共晶碳化物形态和分布外，更重要的是采用综合变质处理细化共晶碳化物，净化晶界，合理选择基体组织、化学成分和热处理工艺。共晶成分或稍微过共晶成分的高铬铸铁显示良好的抗冲击磨料磨损能力，而添加W、Nb等提高抗冲击磨损能力不明显。研究发现，不同C、Cr含量的3C-21Cr系高铬铸铁的最佳奥氏体化温度和最高峰值硬度不一样；回火温度接近或超过430℃对冲击磨损影响较明显，但对冲击韧度影响甚小。研制了3C-21Cr高铬铸铁与各种碳素钢、合金钢组成的双金属锤头，其使用寿命比3C-27Cr高铬铸铁与钢复合的锤头延长50％～60％。     

复合变质剂对中铬铸铁组织和性能的影响

探讨了在相同试验条件下，变质剂种类及其加入量对中铬铸铁组织和性能的影响。结果表明，由低碳铬铁和稀土硅铁组成的复合变质剂的变质效果最佳，变质后可获得高硬度、高韧性和高耐磨性的中铬铸铁；低碳铬铁和稀土硅铁的变质效果次之。     

微分热分析法在铝合金变质处理上的应用

用微机辅助微分热分析法，记录分析了Al-10%Sr变质剂处理ZL104合金的冷却曲线及其微分曲线，确定了变质效果与冷却曲线特征值，即未变质合金与变质合金共晶温度之差△T、一次微分曲线共晶阶段结束峰值S、共晶生长时间te之间的关系，由此可快速，准确地预测铝合金的变质效果。     

Si及变质处理对Mg2Si/Mg复合材料的影响

分析了Mg-Si二元合金直接原位形成Mg2Si/Mg复合材料的过程,研究了Si含量以及变质处理对复合材料组织和性能的影响。试验结果表明,随着合金中Si含量的增加,合金的流动性降低,复合材料中原位Mg2Si的数量增多,树枝晶形态更为发达;对优化的Mg-8Si合金,进行混合稀土(MM)和Sb变质处理,可明显改善Mg2Si的形态和分布,但Sb变质的效果要好于MM。合金经质量分数为1.2%的Sb变质处理后,Mg2Si以颗粒状均匀分布在Mg基体中,从而使复合材料具有较好的耐磨性。     

Ce对共晶Mg-Al合金组织的影响

模拟AZ9l镁合金半固态液相凝固后期的成分，分析了共晶成分镁铝合金添加不同含量的稀土元素Ce后，铸态显微结构的变化。结果表明：Ce的加入改变了合金的组织，增加了初晶α相的含量，细化了β相并减少了β相的含量。随着稀土Ce加入量的增加，在Ce的加入量为0．6％时，所得的组织最好；在Ce含量大于0．6％时，随着Ce加入量的增加，细化效果反而变差。     

稀土变质处理对低合金铸钢组织和性能的影响

变质处理对耐磨铸钢组织和性能有重要的影响,选择合理的变质处理工艺是提高低碳铸钢耐磨性能的重要手段。用稀土硅铁合金对低合金耐磨铸钢进行变质处理,研究了变质剂加入量对铸钢的硬度和冲击韧性的影响。结果表明：当1#稀土硅铁合金加入量为0.25%时,低合金钢的晶粒细化;在控制冷却的条件下,能稳定地得到上贝氏体＋下贝氏体＋马氏体的复合组织。适量稀土硅铁的加入可以有效地改善低合金铸钢的微观组织、提高低合金耐磨铸钢的力学性能,但稀土加入量不足或过量会使铸钢的性能降低。     

Ti、B、Sr、RE联合细化及变质对A356铝合金微观组织的影响

采用金相显微镜、SEM、EDAX等试验方法,研究添加Ti、B、Sr、RE元素细化及变质对A356铝合金显微组织的影响,得出RE的添加并未与合金中的Mg形成高Mg含量化合物,Mg的分布仍很均匀,同时含铁相得到细化;对于0.10%Ti细化的A356铝合金,RE的添加使二次枝晶间距明显减小;0.01%Ti与0.03%B联合细化对A356铝合金的细化作用明显优于0.10%Ti的细化作用,晶粒为细小等轴晶,且Al-Fe-Si-Mg、Al-Si-RE相得到明显的细化;Ti、B、Sr、RE联合细化及变质的合金获得了最佳的硅颗粒变质效果。     

无镍合金白口铸铁的多元合金化及其组织与性能的研究

通过采用Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｃｕ多元合金化的途径，使渣浆泵耐蚀件用无镍合金白口铸铁，在其铸态下具有以马氏体为主的基体组织；并通过Ｂ－Ｔｉ－ＲＥ复合变质处理改善碳化物的形态与分布，从而获得在马氏体加适量奥氏体的基体上，弥散而均匀分布块状碳化物的组织形态，使其性能达到ＮｉＣｒ－１硬合金白口铸铁的性能指标。另外，还在ｐＨ＝６和ｐＨ＝７的弱酸性和中性介质中，对无镍合金白口铸铁件的砂浆冲蚀磨损机制进行了较为深     

强磁场对亚共晶铝-硅合金变质处理的影响

研究了强磁场对亚共晶铝-硅合金变质处理的影响。对Al-6Si亚共晶铝．硅合金进行Na盐变质处理后，重熔并在720℃下保温20min时，如果不施加强磁场，共晶Si呈粗大的针片状，长度和分布不均匀，凝固组织为未变质组织，即发生了重熔失效的现象。施加强磁场的条件下，共晶Si仍呈细小的颗粒状，凝固组织仍与第一次变质后相当，没有发生重熔失效的现象。分析认为重熔失效是Na的氧化和烧损以及凝固过程中对流的共同作用的结果。而施加强磁场的条件下，合金的变质组织得以保持是由于强磁场强烈抑制了熔体对流的。对固态下的合金施加强磁场对变质组织没有产生影响。     

微量RE对易拉罐用铝材中富Fe杂质相的变质作用

在易拉罐用铝材熔体中添加微量RE元素对富Fe杂质相进行变质处理，采用扫描电镜（SEM）、X-Ray衍射（XRD）、能谱分析（EDAX）等分析测试手段研究杂质相的变质效果。结果表明：RE聚集于基体晶界，可通过与Al生成富Fe相异质形核核心，影响溶质原子扩散过程和杂质相生长方式，取代富Fe相中部分组成元素以降低x（Fe）/x（Mn）的经值等途径提高富Fe相形核率，并促使其生长形态发生变化，变质效果显著，即晶界处由粗大鱼骨状的Al（Fe,Mn,Si）复合相转变为Al（Fe,Mn,Mg,Si,RE）和Al（Fe,Mn,RE）复合相，分别呈短小骨骼状或小球状，可明显提高该事金的塑性。