超声波声速仪在后桥铸件球化率检测上的应用

介绍了采用超声波声速仪检测球墨铸铁件球化率的基本原理,详细阐述了采用超声波声速仪对球化率合格、非球化率不合格、球化率不合格的后桥铸件球化率的检测方案,通过对超声波检测铸件声速值与球化率的对比研究,得出以下结论:超声波声速仪的重复性和再现性以及在临界值附近的稳定性均符合要求,超声波检验球化率合格的铸件最低声速值为5 550 m/s。将超声波检测技术应用于球墨铸铁件的球化率在线抽检、MV3件的在线100%球化检测、本厂铸件球化率检测及外协件的入厂球化检测,检测效果较好。     

铸铁件石墨组织超声波检测技术的浅论与应用

本文论述了超声波声速法检测铸铁件石墨组织的基本原理和方法,并使用超声波测速测厚仪对具有不同石墨组织铸铁件进行了检测,确定了不同石墨组织铸铁件与超声波声速的对应关系.应用超声波声速法可判断铸铁件材质种类,并能够实现对球化率和蠕化率水平的快速无损检测,具有显著的工程应用意义.     

耦合剂及粗糙度对超声波法检测蠕化率声速的影响

超声波法检测蠕化率是依据预先建立的超声波声速与蠕墨铸铁蠕化率之间的关系模型来快速预测的,声速的测量至关重要。借助ECHOMETER1076超声波声速仪、探针式表面粗糙度测量仪、定量金相等,结合试验和数值模拟方法,详细研究了耦合剂种类及厚度、试样表面粗糙度等因素在超声波法检测蠕化率时对声速测量的影响规律。结果表明,声阻抗在(0.13～0.3)×10~6 g/cm^2·s之间的常用耦合剂对声速测量造成的影响不大。在耦合剂最常涂抹的厚度0.2 mm之内,声速的变化范围在77 m/s以内。当试样表面粗糙度R_a≤5μm时对声速测量基本无影响。这些为精确测量声速和准确预测蠕化率提供了依据。     

铸态高强度铁素体球墨铸铁的试验研究

在实验室条件下,通过合理选择化学成分、改善球化处理、加强孕育工艺等措施,用湿砂型浇注球铁Y形试块,其力学性能可达σb 550MPa δ 5%指标,球化率为1级,石墨球数达到500个/毫米~2左右,石墨球直径平均20μm,无游离渗碳体和磷共晶。     

超声波检测技术在球墨铸铁曲轴上的应用

介绍了超声波检测的基本原理,详细阐述了超声波检测仪、探头、耦合剂的选择及检测过程中的注意事项,以球墨铸铁曲轴球化率的检测为实例,得出以下结论:(1)采用超声波声速法测量零件的球化率与金相法的检测结果相吻合,说明该方法检测球化率是可靠且可行的;(2)超声波在铸件中的传播速度受球状石墨形态的影响,石墨的球状越好,超声波的传播速度越快;(3)铸造表面和加工表面由于粗糙度的不同,对声波在反射过程中衰减不一致,测试的结果也有所不同。     

蠕墨铸铁超声检测影响因素的试验研究

借助Echometer1076超声波声速仪和定量金相分析,结合试验和数值模拟方法,对影响超声波法检测蠕化率的各因素如试样上下两表面的平行度、超声波探头与待测试样表面的垂直度、基体组织等进行了详细研究和系统分析。结果表明,试样上下两表面的平行度每改变0.1°,声速增加约4.58 m/s,对应的检测误差为0.086%。探头垂直度每改变0.1°,超声波声速减小约4.92 m/s,对应的检测误差为0.092%。声速随珠光体含量增加稍有增加。这些为精确测量声速和蠕化率提供了依据。     

基于超声波的球铁球化率快速检测系统

球墨铸铁的球化率与超声波纵波在其内部传播速度的大小存在着一定的对应关系,根据上述原理,利用压电晶片、任意波形信号发生器、数字示波器、计算机等构建了球墨铸铁球化率超声波检测系统,并采用Lab VIEW编写了相应的软件程序,实现被测球铁件长度和超声波传播速度的自动计算。通过与金相观察法球化率检测结果比对的方法,建立了超声波传播速度和球化率间的具体关系表,并证实了声速与球化率间确实存在很好的相关性。试验结果表明,利用建立的关系,可以通过该系统测得超声波声速,并据此快速求得球铁件的球化率,且准确率大于95%,具有很好的重复性。     

超声波检测蠕墨铸铁制动毂蠕化率的研究

介绍了蠕墨铸铁相比灰铸铁、球墨铸铁的优点,以及Ru T450牌号的轮毂零件的技术要求。阐述了超声波检测蠕化率的基本原理及超声波声速与蠕化率变化的关系,以及蠕墨铸铁的石墨形态与蠕化率的分级评定,分析了影响制动毂零件声速的因素,最后指出:(1)超声波在蠕墨铸铁件中的传播速度与蠕化率成反比,即零件的蠕化率越高,超声波的传播速度越慢;(2)通过超声波声速法来检测蠕墨铸铁件的蠕化率是可行的,测试结果也是比较可靠的,同时还可以提高检测效率,大幅度降低检测成本。     

超声无损评价离心球铁管质量的研究

本文在简要介绍了材料无损评价离心球铁管检测与评价的基础上，对超声波声速与球铁管的球化率、超声波衰减系数与球铁管的力学性能之间的相关性进行了实验研究。结果表明，声速与球化率之间较好地符合线性关系，衰减系数与抗拉强度及延伸率均有明显的相关性，二者均可用于离心球铁管的无损评价。     

ADI铁路机车制动器耐磨件的试制

用牌号为QTD 1400-1的等淬球铁(ADI)试制了东风4B内燃机车制动装置用衬套等铸件,其球化率为2~3级、石墨球大小5~7级、珠光体体积分数大于80%,等淬热处理工艺为:880~920℃×1~2 h+240~280℃×1~2 h,热处理后金相组织为针状铁素体+富C奥氏体+球状石墨,力学性能检测结果为:抗拉强度1 460~1 510 MPa,伸长率1.6%~4%,硬度46.0~48.5 HRC。通过30万km行车试验证明,ADI衬套等耐磨件可以满足内燃机车制动装置的服役使用要求,在相同工况条件下的磨耗是原来钢衬套的1/3~1/5。     

冲入法与喂线法球化处理工艺对比

采用冲入法和喂线法两种球化处理工艺生产QT600-3凸轮轴,对比其成分、组织和性能,结果表明：用喂线法生产的铸件,w（S残）量达到双零级、w（Mg残）量的波动亦小,且球化效果好（石墨球数量多、尺寸小、圆整度高、球化率高）,力学性能良好稳定。     

球墨铸铁与灰口铸铁的超声衰减鉴别

为了找到快速准确鉴别球墨铸铁件与灰口铸铁件的现场检测方法，采用不同频率的超声波对不同厚度的球墨铸铁和灰口铸铁试样进行了超声衰减测试，发现灰口铸铁件超声衰减明显，而球墨铸铁件超声衰减微乎其微。分析认为在通常采用的波长范围内，产生超声衰减的主要原因是灰口铸铁中石墨晶体的构造以及石墨组织的形状、大小和分布。利用这一原理可以十分方便地鉴别球墨铸铁件和灰口铸铁件。     

超声波检测球化率的研究与应用

采用超声波穿透法对铸件进行检测,耦合方法为液浸法,并适当提高探测灵敏度以补偿零件与耦合液之间的衰减。选用压电晶片较大、频率为5MHz的纵波直探头来检测零件的球化率。金相组织分析表明:石墨的球状越好,超声波的传播速度越快。     

超重型机床球墨铸铁横梁件的生产

概述了重型机床铸件的发展趋势及特点。以外型尺寸14900×2110×2145mm、重130t的QT600-3横梁铸件为例,分析了其铸造工艺特点和质量控制难点,详细介绍了包括冷铁设计及放置、反变形量确定、浇注系统设计以及球化处理和孕育处理等内容的铸造工艺方案。检验结果表明:铸件本体球化率80%～90%,石墨大小7级和8级,石墨球数≥130个/mm2;基体组织为片状珠光体+粗粒状珠光体+牛眼状铁素体;抗拉强度677MPa,平均硬度194HB,硬度差在6HB以内;铸件变形量为19500mm长度8mm。     

铸态QT550-10工作锚板的生产

采用覆砂铁型铸造工艺试制了铸态QT550-10工作锚板。采用废钢增C工艺熔炼原铁液,铁液出炉温度1 500～1 520℃;采用低Mg低RE球化剂冲入法进行球化处理,球化剂加入量为1%,球化处理时间不超过60 s;采用含Ca、Ba、Bi的孕育剂进行多次复合孕育处理。生产结果:铸件球化率为2级,铸态抗拉强度605 MPa,伸长率15.6%,满足要求。     

超声冲击处理对灰铸铁焊接冷裂纹影响

采用HT150,以焊接冷裂纹三要素中的拘束应力和淬硬组织因素为研究方向,用评定铸铁冷裂纹敏感性的直Y形坡口焊接裂纹试验法,研究了超声冲击处理对焊接冷裂纹的影响.结果表明,焊后通过对焊缝进行全覆盖超声冲击,一方面可以大幅度改善焊接结构的残余应力,经超声冲击处理后的试样焊缝测量点的残余应力R1分别为-53,-57MPa,R2分别为-37,-80MPa;另一方面可以加速焊缝石墨球化过程,消除半熔化区白口组织.因此焊后合理的超声冲击处理能够从拘束应力和淬硬组织两方面抑制焊接结构冷裂纹的产生.     

耐热球铁排气歧管用球化剂的配制

介绍了球铁排气歧管铸件的结构特点、对材料的要求及铸造工艺要点。分析了球化剂中Mg、RE、Ba、Ca、Bi和Sb等元素的作用。为确保铸件球化率高、石墨球细小、铁素体基体中不出现碳化物,研制了高效低RE合金球化剂。采用该球化剂生产的QTRSi4Mo1排气歧管铸件与采用FeSiMg7RE3合金球化剂生产的相比,消除了渗碳体、细化了石墨球、3.2 mm薄壁处和厚壁处的铸态珠光体体积分数可以分别有效地控制在15%和10%以内。     

用覆砂铁型铸造工艺生产球铁轮毂

介绍了用于QT450-10轮毂铸件的覆砂铁型铸造工艺:覆砂层厚度控制在7～10 mm,铁型壁厚20～30 mm;采用双工位覆砂造型机造型,模具温度控制在240±10℃;铸件采用边冒口补缩,浇注温度控制在1 420～1 350℃。生产结果显示:轮毂铸件表面粗糙度达到Ra12.5μm,尺寸公差等级CT7～8,工艺出品率88%,球化等级1～2级,石墨球大小6～7级,内部组织致密,产品合格率在95%以上。     

钇基重REMg球化剂在风电铸件中的应用

介绍了QT400-18AL的主箱体和QT450-10的3 MW行星架铸件的要求和铸造工艺,以及生产厚大球铁铸件必须重视的问题,试验结果显示:应用Y基重REMg球化剂生产大断面风电球铁铸件,具有较强的抗球化衰退能力,铸件的各项力学性能指标完全符合材料要求。分析Y基重REMg球化剂抗球化衰退的原因为:①重RE元素沸点高;②不会发生因返S现象而导致的球化衰退;③具有较强的抗石墨畸变能力;④充分利用了RE元素间和Mg、Ba、Ca之间互为补充的叠加作用及复合作用。