钒在铸铁中的作用及含钒铸铁——铸铁中的微量元素讲座之四

介绍钒在铸铁中作用及含钒铸铁材料。其中包括钒在铸铁中的存在状态及分布规律,含钒铸铁的组织、性能及国内外含钒铸铁的应用情况,同时介绍了含钒贝氏体球铁的最新研究进展。     

钒在高铬铸铁中的作用

在高铬铸铁15—2—1中加入元素钒,能细化铸铁的金相组织,提高机械性能,同时,加强了在腐蚀介质中的耐磨性.当含钒量大于5%时,可在铸态下使高铬铁的基体全部变为马氏体.     

钒对铸铁组织和性能的影响

简单介绍了钒的理化性能及Fe-V相图的特征情况,示出了钒对Fe-C相图中C点、对铸铁稳定和亚稳定共晶平衡温度的影响情况;综述了钒对铸铁金相组织和力学性能的影响,指出：在铸铁中加入钒以后,会使基体组织细化,含钒碳化物会使片状珠光体变成粒状珠光体;ω（V）量在0.5%以下时,随ω（V）量增加抗拉强度呈直线增加,同时钒也可提高铸铁的硬度和耐磨性能。最后,阐述了高铬白口铸铁与球墨铸铁中钒的作用与特性。     

钒对低铬白口铸铁性能及其碳化物结构的影响

以承德钢铁公司生产的含钒生铁为主要原料生产低铬白口铸铁，研究了钒含量对低铬白口铸铁组织及性能影响。结果表明，低铬白口铸铁加入钒，其硬度、冲击韧度和耐磨性均明显改善，而且钒的加入量在0．2％～0.3％时，耐磨性最好。这是因为钒能够使铸铁组织细化、强化，并且使碳化物的亚结构和宏观形态改善。     

耐磨铸铁30年发展展望

概述了含铌铸铁,含硼铸铁,含钒、钛、稀土白口铸铁,镍硬铸铁和高铬白口铸铁生产工艺的进展情况;介绍了在各种不同磨料磨损条件下高铬铸铁的化学成分及显微组织的恰当选择;指出通过细化碳化物,高铬白口铸铁的冲击韧性可以得到提高。     

钒对离心复合铸造轧辊用镍铬钼冷硬铸铁组织与性能的影响

向离心复合铸造镍铬钼铸铁轧辊材料中添加钒来进行合金化处理,研究其对镍铬钼铸铁材料组织与性能的影响。结果表明:由于添加钒形成固有的碳化物VC,随着钒含量的增加,能改善碳化物的形貌与分布,使碳化物由网状分裂为长条状且分布均匀,细化奥氏体晶粒组织。在含钒量达到1.2wt%时,其综合性能最好。     

钒对中铬白口铸铁组织和抗高温氧化性能的影响

采用SEM与EDS对试样进行组织与成分分析,利用氧化增重法测定了不同钒含量(3.30%、6.80%、9.08%)的含钒中铬白口铸铁在500℃、600℃和750℃下的恒温氧化动力学曲线,采用X射线衍射法(XRD)对氧化试样的表面和氧化产物进行了物相分析.结果表明:随着V含量的增加.中铬白口铸铁的组织得到细化,基体上弥散分布大量VC颗粒,使得该材料有潜在的良好耐磨性能;在较低温度下(500℃、600℃)下,含钒中铬白口铸铁的恒温氧化动力学曲线符合抛物线规律,而在较高温度下(750℃),符合直线规律,最终高温氧化产物为Fe2O3以及少量的FeCr(VO4)2和Cr2O3,随着钒含量的增高,在较高温度下(750℃),含钒中铬白口铸铁的抗氧化性能有所改善.     

铌在铸铁中的作用及含铌铸铁：铸铁中的微量元素讲座之三

介绍铌在铸铁中的作用及含铌铸铁的组织和性能,其中包括铌在铸铁中的存在形态,铌对灰铸铁、过冷灰铸铁及冷硬铸铁组织和性能的影响,并对比介绍了铌、镍、钼三种元素对冷硬铸铁高温性能的影响。     

钒对高强度铸铁力学性能的影响

含钒0-45 % ～0-60 % 的铸铁, 在碳当量为3-7 % ～4-6 % 时, 抗拉强度提高100 MPa ～120 MPa 。当增加铸铁的碳当量时, 相应地增加含钒量, 则强度不降低。     

钒钛中硅铸铁组织及性能的研究

研究了钒对中硅耐热铸铁的组织及常温机械性能的影响,对钒在中硅铸铁中的存在状态和作用进行了探讨。     

含钒高铬铸铁的研究

含钒高铬铸铁铸态或经亚临界热处理其硬度可达到经常规热处理达到的水平。铸态冷却条件下厚薄断面上的硬度分布基本趋于一致。残余奥氏体量比一般铬一钼系白口铸铁低得多。经亚临界热处理后其耐磨性优于铬一钼系白口铸铁。     

利用钒钛生铁生产中铬抗磨铸铁的试验研究

利用钒钛生铁开发了一种中铬抗磨铸铁.实验研究了化学成分中铬碳比、锰、硅以及热处理工艺时中铬抗磨白口铸铁组织和性能的影响,测试了该种铸铁的抗磨性.实验结果表明,所研制的中铬抗磨白口铸铁具有与高铬抗磨白口铸铁相当的组织和性能,但生产成本较高铬抗磨白口铸铁低,是一种经济实用的抗磨材料.     

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。     

钒钛合金冷硬铸铁轧辊试验研究

钒钛合金冷硬铸铁轧辊生产试验表明,在碳当量ＣＥ＝３．９９％时,０．２８％Ｖ;０．０７％Ｔｉ;０．７６％Ｃｕ,其合金化作用可使冷硬铸铁轧辊获得较为理想的力学性能与耐磨性能。     

六十年来我国铸铁材料的发展

我国是铸造生产大国,2010年铸件年产量已近4 000万吨,连续11年位居世界首位.铸造新材料,新技术不断得到推广和应用,铸件质量逐渐提高,我国的铸造业正在向铸造强国挺进.本文简要论述了铸铁材料的发展历程、现状以及未来发展趋势.详细介绍了我国在灰铸铁、球墨铸铁、等温淬火球墨铸铁(ADI)、蠕墨铸铁、可锻铸铁以及特种性能铸铁方面的发展及应用情况,并指出了未来的发展方向.     

灰铸铁中石墨形态分级及其特点

文章就美国标准ASTMA-247与GB7216-1987对铸铁的石墨形态分级作了详细介绍。美国材料与实验学会ASTMA-247中将铸铁中可能出现的石墨形态分成7类,其中对灰铸铁的石墨形状分为5种,从A型到E型,而GB7216—1987把灰铸铁的石墨形状分为6种,即A型到F型。同时将石墨片长又分成8级。     

合成铸铁的研究及应用

由于合成铸铁中废钢加入量大，增碳技术成为其生产的关键。着重从增碳原理、成分、合成铸铁熔炼工艺进行了探讨，并介绍了合成铸铁力学性能和金相组织。     

奥氏体化温度对含钒贝氏体球铁组织和硬度的影响

研究奥氏体化温度对含钒贝氏氏体球墨铸铁组织和性能的影响。研究结果表明,钒使贝氏体转变所要求的奥氏体化温度范围增大,并使贝氏体球铁的硬度提高。这一研究结果为在生产中使用含钒生铁,利用铸造余热进行贝氏体化热处理提供了依据。     

低铬钒钛铸铁铁型的试制及应用

利用承德钢铁集团公司特有的钒钛资源优势,开发了低铬钒钛铸铁铁型,其高温下的力学性能大为增强,抗熔蚀、抗激冷激热、抗氧化生长性能显著提高,使用寿命远优于同行业同类产品。     

Nb在铸铁中的物理冶金学作用原理

介绍了Nb在铁基合金中的存在形式,根据NbC和NbN在不同铁基合金中的溶度积公式,分析了Nb在铸铁中的存在形式。在此基础上,分析了Nb在铸铁中的作用机理。固溶Nb具有非常重要的调节共析相变及强化铁素体基体的作用,凝固过程析出的Nb（C,N）可显著提高耐磨性,在奥氏体温度区间晶界析出的Nb（C,N）能有效阻止晶粒长大,合适的成分设计和工艺措施可充分发挥Nb的作用效果。