大断面球墨铸铁件的质量控制措施

大断面球铁件易出现石墨球粗大，石墨球数量减少，石墨漂浮，石墨球畸变，开花状石墨、碎块状石墨等缺陷，所以大断面球铁件的制造技术一直是铸造界公认的一个难题。结合国内外大断面球铁件的生产现状，总结出了一系列在生产过程中通常采取的质量控制措施，例如加快冷却速度、严格控制化学成分，适当添加微量合金元素、合适的球化处理和孕育处理等。应用这些措施，可以得到内外质量优良的大断面球墨铸铁件。     

大断面球墨铸铁的熔炼质量控制

根据大断面球墨铸铁件的特点,针对其熔炼生产中出现石墨漂浮、碎块状石墨、球化衰退等一系列问题,提出了改善和消除大断面球墨铸铁缺陷的有效和常用解决办法。分析认为：通过原材料选择、化学成分确定、球化孕育处理工艺等熔炼过程的质量控制,可以稳定生产出高品质的大型及特大型球墨铸铁件。     

高强度厚大断面球墨铸铁件的熔炼工艺

为生产高强度厚大断面球墨铸铁件,对熔炼原材料、铁液化学成分和球化孕育处理技术进行了分析,确定了球铁熔炼工艺的主要控制要素,采用高温正火热处理工艺保证材料均匀一致的基体组织。试制阶梯试块的力学性能和显微组织均符合技术要求,从而保证高强度厚大断面球墨铸铁件的正常生产。     

大断面球墨铸铁件的应用与研究进展

介绍了近年来国内外大断面球墨铸铁件的生产应用情况以及研究进展,指出应进一步加强超长凝固条件下球墨铸铁的石墨形成演变规律、新型球化工艺、冷却强化工艺,以及计算机模拟铸件组织、缺陷、性能的研究.     

确保大断面球墨铸铁件质量的措施

采用冲天炉熔化,中频炉内脱硫和升温,采用稀土镁做球化剂,进行多次孕育处理并加入微量锑,能防止大断面球铁件发生球化衰退、石墨畸变和球数减少等缺陷。     

用电弧炉熔炼生产球墨铸铁钢锭模

用电弧炉熔炼铁水可使用较差的炉料，铁水成分准确、温度高，能深脱硫、减少球化剂使用量；生产的钢锭模力学性能较好，寿命也长。     

物理模拟大断面球墨铸铁中异常石墨形态的观测

使用自行研制的大断面铸件冷却模拟装置,研究了不同共晶时间球墨铸铁样品的石墨形态及相关的力学性能。验证了这一装置对于厚大断面球铁铸件研究的有效性。随着共晶时间的延长,铸件的石墨形态逐渐偏离球形,向异常化趋势发展,石墨颗粒的圆整度随之降低。异常石墨的形态表现出相互联结的立体网络状。     

离心复合大断面球墨铸铁轧辊的制造

分析了大断面球墨铸铁轧辊在离心复合铸造生产中的主要难点，并对这些难点确定工艺方案，同时针对此类轧辊可能产生的各种缺陷提出预防措施，在实际生产中成功制造出优质复合轧辊。     

微量铋锑对大断面球墨铸铁的影响

概述了微量铋锑在大断面球铁中的作用,建议在大断面球铁生产中,对于铁素体基体球铁采用０００８％～００１０％Ｂｉ微合金化、ＲＥ残／Ｂｉ＝１４～１９;对于珠光体基体球铁,采用００１％～００２％Ｓｂ微合金化、ＲＥ残／Ｓｂ＝１２～２５。     

厚大断面球墨铸铁件的元素组成综述

介绍了厚大断面球墨铸铁的主要化学元素、合金元素和微量元素对铁液的影响,列举了一些厚大断面球墨铸铁件的生产实例,得出结论:(1)选择适宜的化学成分是获得优质厚大断面球墨铸铁件的基础条件;(2)在厚大断面球墨铸铁生产中,化学成分应该与铸件的材料、结构、壁厚、生产工艺及技术要求相匹配;(3)只有在满足技术要求的前提下,准确设计厚大断面球墨铸铁化学成分及其生产工艺,充分激发材料潜能,有效保证铸件质量的一致性和稳定性,让生产成本控制在合理的范围内,才是厚大断面球墨铸铁件生产者不断追求的目标。     

大断面球铁悬浮铸造工艺研究

简要介绍了一种适合于大断面球铁悬浮铸造用微型冷铁的制备工艺；探讨了采取常规悬浮铸造方法加入１０％的该种微型冷铁对大断面珠铁元素偏析，球化衰退及机械性能的影响。     

电弧炉熔炼索氏体高强度球铁轧辊的实践

利用碱性电弧炉可以深度脱硫和脱磷的特点,并采用低磷生铁,使原铁液的硫、磷含量降低至较低水平.采用稀土硅铁镁合金作为球化剂,并对铁液进行多次孕育,同时轧辊进行热处理,使索氏体高强度球铁轧辊的抗拉强度平均达到580 MPa,最高达到615 MPa,辊身硬度50～55HSD.     

大断面球铁件电炉熔炼工艺及石墨畸变机理研究

探讨了大断面QT600-3球铁件电炉熔炼生产工艺的技术要点,检测了试生产条件下球铁单铸试块与本体试块的化学成分、金相组织与力学性能,基于石墨结晶核心和石墨形态的分析,探讨了石墨畸变机理。生产试验结果表明:炉外增Si预处理增加铁液成核,轻、重稀土混合使用作为球化剂,侧重后期孕育,适当降低浇注温度,合理使用Cu元素,是电炉熔炼工艺生产大断面球铁件的重要环节;采用电炉熔炼工艺生产大断面球铁件,球化等级与化学成分稳定控制有关,抗拉强度、伸长率等力学性能与化学成分、基体组织有关;Y在铁液中形成高熔点Y2O3作为石墨析出的核心,可获得良好石墨形态;大断面球铁件中,Ti、Cu元素的偏析和球化元素Mg或稀土(Y、La、Ce)的氧化,破坏了奥氏体壳的稳定性,是造成石墨畸变的主要原因。     

大型球铁件的铸造工艺设计

介绍大型球铁件铸造工艺设计的主要原则为:加工面向下;尽量采用一个分型面;采用底注;长度大的铸件采用两端同时浇注,重大件采用拔塞浇包浇注;铸件顶部设置明冒口;充分利用石墨化膨胀补缩.用具体实例说明适合于大型球铁铸件的各种铸造工艺原理和特点,以及浇注系统设计、冒口设计和冷铁使用的要点.     

厚断面铸态珠光体球铁的生产

介绍了厚断面铸态珠光体球铁打桩机上活塞铸件(Φ790×5200mm)的生产工艺,采用冲天炉-工频炉双联熔炼,原铁水预脱硫,瞬时孕育,铁型强制风冷等工艺措施,铸件性能可达到用户的验收标准.     

厚大断面大型球铁花盘无冒口铸造

为实现厚大断面大型球铁实体花盘无冒口铸造,采取挂砂冷铁与石墨冷铁组成的型芯强制冷却;运用大流量快速浇注,创造均衡快速凝固条件及运用合金化等手段;有效地防止铸件缩孔缩松等缺陷。经多年生产验证,铸件合格率１００％,工艺出品率９３３％,属国内、外先进水平     

厚大断面球墨铸件模拟凝固装置的研制

自行研制了模拟厚大铸件的冷却环境的小型凝固装置。通过控制环境温度和冷却速度,模拟厚大断面球墨铸件凝固过程温度场的分布和变化规律。试验结果表明,铸件在模拟环境下的冷却凝固时间比空冷凝固时间延长了300%。     

特大型球墨铸铁磨盘的铸造工艺

分别从铸型工艺、浇注系统、冷铁方案、冒口的设计、浇注工艺与产品的试制等方面,介绍了厚断面特大型球墨铸铁磨盘的试制过程.通过理论值计算与MAGMA软件模拟完善了铸造工艺,降低产品的开发风险,从而成功试制了特大型球墨铸铁磨盘.     

球铁齿轮箱体铸造工艺的优化

采用带气流预紧实的KW高压造型机生产地铁齿轮箱上箱体球铁件。由于按原工艺方案生产的铸件多处厚大部位均出现了缩孔、缩松缺陷,利用华铸CAE软件进行了工艺模拟,结果显示：由于冒口颈凝固封闭的时间过早,远离冒口处的热节不能补缩,导致缩松、缩孔缺陷的形成。通过调整冒口尺寸和冒口颈尺寸,在砂芯中部设置冷铁以及进行浇注系统改进等工艺措施,延长了冒口补缩通道畅通时间,提高了补缩效率。试产铸件经解剖和X光探伤确认,缩孔和缩松已被消除,铸件已成功地进行批量生产。