钛对高硅铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜,扫描电镜和多种试验方法研究了含Ti高硅铸铁的微观组织结构和性能。结果表明,在高硅铸铁中添加适量的Ti,高硅铸铁合金中生成D型石墨;随着Ti含量的增加D型石墨不断细化,分布均匀化,从而细化基体晶粒,提高高硅铸铁合金的综合力学性能;D型石墨降低了腐蚀溶液浸入高硅铸铁内部的通道,提高合金的耐蚀性,通电情况下钛还可以提高高硅铸铁合金的整体钝化性能从而提高合金在强氧化性酸中的耐蚀性。     

奥氏体合金铸铁的组织与性能研究

采用金相显微镜、ｘ射线衍射与电子探针相结合的方法,分析了奥氏体会金铸铁的组织,并采用多种腐蚀试验方法研究了该合金铸铁的腐蚀行为。结果表明,在该铸铁中除了石墨和奥氏体基体外,还有合金渗碳体存在。经６２０℃×１．５ｈ空冷热处理后在热盐液介质中具有良好的耐蚀性和较高的抗电化学腐蚀、点蚀与晶间腐蚀性能。此外,该铸铁还具有较好的综合力学性能和满意的铸造性能,具有广阔的应用前景。     

Cr系白口铸铁的相间腐蚀机理及其电化学行为

应用定向凝固技术制备了Ｃｒ系白口铸铁,采用萃取法制备碳化物试样,用失重法测得腐蚀速率,并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理,结果表明：⑴Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中存在严重的相间腐蚀,相间腐蚀失重率占合金总体育馆２失重率的一半以上;⑵碳化物的电化学行为不同于合金和基体,一直处于自钝化状态,Ｍ７Ｃ３型碳化物比Ｍ３Ｃ型更耐蚀,更稳定;⑶碳化物与基体两相间的腐蚀电位差是相间腐蚀的驱动     

高硅铸铁耐腐蚀性的研究

采用失重分析、金相分析等试验方法研究了高硅铸铁在不同环境下的耐腐蚀性能,并对高硅铸铁、普通灰铸铁及白口铸铁的耐腐蚀性进行比较。结果表明,高硅铸铁在各种腐蚀介质中均有良好的耐蚀性,腐蚀溶液的浓度对高硅铸铁的腐蚀速度有较大影响。因为硅的存在,高硅铸铁的耐蚀性明显优于普通灰铸铁和白口铸铁;而白口铸铁因其基体组织为Fe3C,在酸性溶液中的耐腐蚀性能又优于灰铸铁。     

耐海水腐蚀低合金铸铁的耐蚀性及保护膜

用全浸、半浸和间歇浸泡的静态方式,将分别具有片状及球团状石墨的低合金耐海水腐蚀铸铁(分别简称HD铸铁及HDQ球铁)在海盐溶液中做对比腐蚀试验后得出:间歇浸泡腐蚀失重最为严重,约为全浸泡时的2倍;HDQ球铁的耐蚀性较HD铸铁提高1倍左右。文中还研究了试样表层保护膜的成分、结构与耐蚀性的关系。     

稀土对镍铜合金铸铁耐碱蚀性能的影响

采用动态失重法测定稀土镍铜合金铸铁在高温浓碱液中的腐蚀速度；用光学显微镜观察显微组织。结果表明：随着稀土含量的增加，稀土镍铜合金铸铁的珠光体基体细化，石墨形态由C型片状过渡到蠕虫状＋球状，但是超过一定含量，白口倾向严重；当稀土含量为0．05％时，镍铜合金铸铁试样的耐蚀性较好。     

NiCrBSi超音速火焰喷涂层在水溶液中的腐蚀行为

采用高速氧燃料火焰喷涂(HVOF)方法在普通碳钢表面制备了镍基合金涂层，对其组织结构进行了观察，并利用电化学方法对其在水溶液中的腐蚀行为进行研究，探讨HVOF涂层应用于水介质环境中的可能性．试验结果表明：NiCrBSi喷涂层在1mol／L NaOH溶液中表面能够形成致密钝化膜，耐碱腐蚀的性能最好．涂层在酸性溶液中的腐蚀速度大于在中性3．5％NaCl溶液中的腐蚀速度。利用冰醋酸将3．5％NaCl溶液的pH值调整到3，可以提高实验结果的重现性。酸性溶液中，只要被测试表面处于活性溶解状态，腐蚀试验重现性都能满足要求。另外，缺陷越少涂层的耐蚀性越好，减少涂层中的孔隙等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键。     

耐海水腐蚀低合金铸铁的耐蚀性及保护膜

用全浸、半浸和间歇浸泡的静态方式,将分别具有片状及球团状石墨的低合金耐海水腐蚀铸铁（分别简称HD铸铁及HDQ球铁）在海盐溶液中做对比腐蚀试验后得出：间歇浸泡腐蚀失重最为严重,约为全浸泡时的2倍;HDQ球铁的耐蚀性较HD铸铁提高1倍左右.文中还研究了试样表层保护膜的成分、结构与耐蚀性的关系.     

激光熔化沉积γ／Mo2Ni3Si金属硅化物合金的腐蚀行为

采用极化曲线，塔菲尔图（Tafel Plot），交流阻抗（EIS）及浸泡腐蚀技术，研究了激光熔化沉积γ／Mo2Ni3Si合金在不同酸，碱，盐介质中的腐蚀行为。结果表明，该合金在1mol／L NaOH溶液中，由于形成了稳定的钝化膜，耐蚀性优异；在1mol／LH2SO4溶液中，合金只能形成不稳定的钝化膜；而在含Cl^-的中性或酸性介质中，合金没有钝化趋势，且由浸泡腐蚀试验表明，在1mol／LHCl溶液中，由于Cl^-导致相界腐蚀，合金耐蚀性较差。     

铜锡低合金耐蚀铸铁蝶阀的研制

选用耐海水腐蚀蝶阀的材料，除耐蚀性能及制造成本外，还要考虑工厂的生产条件。我们已研制了铜锡低合金铸铁蝶阀，以取代生产成本高的高镍铸铁。1铸铁合金成成分的选择在海水中工作的阀门铸铁件（阀体、蝶板）通过铸铁合金化可提高其耐腐蚀性能，常用的合金元素有硅、铬、镍、铜、铝、锡和锑等。铜在铸铁中以其较高的正电极电位促使基体（阳极）钝化，降低腐蚀速率。在含2％Cu以下，铜量增加可以提高铸铁在海水中的耐蚀性。含铜铸铁中再加入锡或锑，能提高铸铁的析氢过电位，进一步提高其耐蚀性。表1所列为铜和锡对铸铁耐蚀性的影响，锡与…     

高强度D型石墨铸铁的研究进展

综述了灰铸铁中产生D型石墨的原因，D型石墨对灰铸铁性能的影响以及D型石墨灰铸铁的应用。国内外的研究表明：深过冷，在灰铸铁中加入提高过冷度的合金元素（钛，铝，锑，碲，稀土元素等）或者二者的结合都会促进生成D型石墨；D型石墨灰铸铁具有较高的强度，较好的抗氧化性，抗生长性，抗热疲劳性和耐磨性；D型石墨灰铸铁已经广泛用于生产玻璃模具，压缩机缸体，压缩机曲轴等铸件。笔者还介绍了采用钒钛生铁生产的D型石墨合金铸铁凸轮轴的性能特点及其应用情况。     

球墨铸铁件表面片状石墨层的应用

球墨铸铁具有较佳的高温强度,灰口铸中片状石墨对铝合人具有抗蚀性;利用片状石墨可防止铝液侵蚀金属基体的特性,设计制作表面为灰口铸件材质的热电偶保护,使控温热电偶不因熔液溶穿保护管而损坏。     

变温条件下石墨形态对缸套铸铁磨损性能的影响

为了研究缸套铸铁材料石墨形态对其磨损过程的影响,选取了灰铸铁、蠕墨铸铁和球墨铸铁3种具有不同石墨形态的铸铁材料为研究对象,分别在不同温度下对其进行了干摩擦磨损实验。结果表明:灰铸铁的摩擦系数及磨损量随温度的上升而上升,而蠕墨铸铁及球墨铸铁随温度的上升呈现先上升后下降的变化趋势;常温下灰铸铁的摩擦系数及磨损量最大,耐磨性能最差;高温时灰铸铁的摩擦系数及磨损量仍然最大,蠕墨铸铁的摩擦系数大于球墨铸铁,但磨损量最小,耐磨性能最优。     

Calculating the effective thermal conductivity of gray cast iron by using an interconnected graphite model

A new theoretical model of gray cast iron taking into account a locally interconnected structure of flake graphite was designed, and the corresponding effective thermal conductivity was calculated using the thermal resistance network method. The calculated results are obviously higher than that of the effective medium approximation assuming that graphite is distributed in isolation. It is suggested that the interconnected structure significantly enhances the overall thermal conductivity. Moreover, it is shown that high anisotropy of graphite thermal conductivity, high volume fraction of graphite, and small aspect ratio of flake graphite will cause the connectivity effects of graphite to more obviously improve the overall thermal conductivity. Higher graphite volume fraction, lower aspect ratio and higher matrix thermal conductivity are beneficial to obtain a high thermal conductivity gray cast iron. This work can provide guidance and reference for the development of high thermal conductivity gray cast iron and the design of high thermal conductivity composites with similar locally interconnected structures.     

Microstructure and wear properties of low-alloy phosphoric gray cast irons

The effects of various alloying elements on the microstructure and wear properties of phosphoric gray cast irons were examined. The wear properties of gray cast irons were examined with wear tests in the lubricated condition at various final loads and sliding speeds. It is found that the microstructure and the morphology and size of flaky graphite do not change much with a small addition of alloying elements such as V, Nb, Mo and Cr. However, the wear resistance of phosphoric gray cast iron is found to increase significantly with an increasing amount of alloying element. For a given amount of alloying element, it is found that V and Nb are very effective, whereas Mo and Cr are less effective in increasing the wear resistance of phosphoric gray cast iron. The increase in the hardness of steadite caused by the segregation of carbide-forming elements is found to be responsible for the excellent wear resistance of low-alloy phosphoric gray cast irons.     

等离子喷涂灰铸铁涂层的研究进展

在汽车上使用轻质铝合金发动机可以有效减少燃油消耗和环境污染,但铝合金的耐磨损性能较差,从而造成发动机工作过程中气缸壁面容易磨损。利用表面改性技术对铝合金表面进行强化处理,可以满足其作为滑动部件在高载荷条件下的使用要求。灰铸铁较低的成本和其中石墨的自润滑作用,使其成为铝合金发动机气缸表面保护涂层材料的首选。等离子喷涂技术以其高效率和灵活性在表面强化领域受到广泛应用。因此,利用等离子喷涂制备灰铸铁涂层成为改善铝合金发动机气缸表面耐磨性的有效方法之一。但是,由于等离子喷涂过程中熔滴冷却速度极快,等离子喷涂很难得到含大量石墨组织的灰铸铁涂层。以调控灰铸铁涂层中的石墨含量为目的,总结了等离子喷涂灰铸铁涂层的研究现状,以及基体温度、颗粒尺寸、添加合金元素等对熔滴冷却速度的影响,并以此为基础,结合凝固理论分析了在涂层中保留灰铸铁粉末中的石墨组织的可行性,同时分析了在铸铁涂层中保留石墨所面临的主要问题,并提出了解决这些问题的主要措施。最后就在等离子喷涂灰铸铁涂层中保留石墨的研究方向进行了展望。     

铅对灰铸铁组织和性能的影响

生产过程中炉料所含过量的铅会对灰铸铁件性能产生重要影响.因此研究了铅的不同添加量对灰铸铁力学性能和组织的影响,并进行了复制魏氏石墨及不同孕育剂的试验.结果表明:铅会使石墨变异,并在一定条件下,形成魏氏石墨,这明显降低了灰铸铁件的力学性能;采用锆硅孕育剂能够缓解铅对铸铁石墨形态的影响.     

不同孕育剂处理的高强度灰铸铁加工性能研究

为研究不同孕育剂对灰铸铁切削加工性能的影响,制备了高强度HT350材质的试样.对比研究了孕育剂75SiFe、SrSi、BaSi、SiSr(80％)+75FeSi(20％)处理的高强度灰铸铁的力学性能和切削加工性能.结果表明,SiSr(80％)+75FeSi(20％)复合孕育处理的灰铸铁较单一孕育处理的灰铸铁石墨细小弯曲,基体组织均匀性好,具有较高的硬度以及较小的切削抗力,但其断面敏感性较大.单一孕育剂中75SiFe孕育处理的灰铸铁具有较高的抗拉强度、较小的硬度以及较低的断面敏感性.灰铸铁中A型石墨越细小,基体组织越均匀,灰铸铁的加工性能越好,说明显微组织的均匀性对灰铸铁的加工性能具有较大影响.     

Different thermal fatigue behaviors between gray cast iron and vermicular graphite cast iron

The initiation and propagation of thermal fatigue cracks in gray cast iron and vemicular graphite cast iron were investigated by Uddeholm method to reveal the complex thermal fatigue behaviors of cast iron. Differences of thermal fatigue behaviors of gray cast iron and vemicular graphite cast iron were observed and analyzed. It is found that the observed differences are related to the combination of graphite morphology and the oxidization of matrix. More oxidized matrix is observed in gray cast iron due to its large specific surface area. The brittle oxidized matrix facilitates the propagation of microcracks along the oxidization layer. By contrast, the radial microcracks are formed in vermicular graphite at the edge of graphite due to fewer oxidization layers. It indicates that the thermal fatigue resistance of gray cast iron is dominated by graphite content and morphology while that of vermicular graphite cast iron strongly relates to the strength of the matrix.

     

Ti对灰铸铁件性能的影响

介绍了不同Ti量对中低CE灰铸铁件组织、力学性能和致密性影响的研究方法。试验结果表明:(1)一定量的Ti增加了铁液的过冷倾向,促进了灰铸铁件D型石墨的形成,湿型砂造型的D型石墨明显多于干型砂。(2)随着铁液中w(Ti)量的增加,中低CE灰铸铁件中D型石墨也不断增加。当D型石墨达到较高比例时,铸件中的厚大热节也大量出现D型石墨,CE较高的铸件力学性能增加;当CE降为3.66%,随着w(Ti)量增加,强度下降幅度较大。(3)随着w(Ti)量的增加,灰铸铁件的致密性下降,缩松几率明显增加。w(Ti)0.17%、w(Al)0.023%时,灰铸件缩松几率为70%。