灰铸铁孕育效果的测定

本文研究了含碳、氧、硫、铝、钙和锶孕育剂对铁水化学成份为C2．9~3．0%,Si1．6~1．7%,Mn0．3%,S0．01%和P0．02%铸铁凝固期间片状石墨形成的影响。每组熔炼中同时纪录一个陶瓷型中的4块试样的冷却曲线。比较了用不同的型内孕育剂与不孕育试样的过冷特性和显微组织。研究表明:铸铁的孕育效果反映在初生奥氏体技晶,共晶团数,石墨及共晶渗碳体的数量和分布以及基体中铁素体同珠光体的比值方面。用光学显微镜测定了这些组织影响的大小。将其结果与铸铁凝固期间的过冷特性作了比较。     

灰铸铁的孕育处理

灰铸铁基本上是由铁、碳和硅组成的共晶型合金，其中，碳主要以石墨的形态存在。生产优质铸件，控制铸铁凝固时形成的石墨的形态和基体金属组织是至关重要的。孕育处理是生产工艺中最重要的环节之一。良好的孕育处理可使灰铸铁具有符合要求的显微组织，从而保证铸件的力学性能和加工性能。在液态铸铁中加入孕育剂，可以形成大量亚显微核心，促使共晶团在液相中生成。接近共晶凝固温度时，生核处首先形成细小的石墨片，并由此成长为共晶团。每一个共晶团的形成，都会向周围的液相释放少量的热，形成的共晶团越多，铸铁的凝固速率就越低。凝固速率的降低，就有助于按铁一石墨稳定系统凝固，而且能得到A型石墨组织。     

原铁液硅含量对厚大断面球墨铸铁件石墨形态与力学性能的影响

为研究原铁液硅含量对厚大断面球墨铸铁件凝固组织石墨形态和力学性能的影响,使用高精度热模拟系统,考察了不同硅含量的原铁液经过相同球化孕育工艺处理后在相同凝固条件下获得的厚大断面球墨铸铁件试样的凝固组织石墨形态和力学性能。结果表明,球化孕育工艺相同时,随着原铁液硅含量提高,厚大断面球墨铸铁件石墨形态恶化,力学性能下降。当钇基重稀土球化剂和含Ba孕育剂加入量分别为1.8%和0.4%时,原铁液硅含量控制在1.2%以内,有利于防止厚大断面球墨铸铁件石墨畸变,提高铸件力学性能。     

石墨成核、生长与球铁收缩的控制

本文叙述了一种为了改进铸件性能和控制凝固收缩而进行孕育处理的新方法。研发了合适量Mg、Ca、Ce或La的FeSi孕育剂，使球铁的激冷和收缩都降到最小。同时，还研发了含S和O的特殊孕育剂，使它们在加入铁水时产生反应。对于该新型处理用孕育剂的设想是使得在处理球铁时会产生非常强力的石墨成核状况，并且有效地降低激冷和收缩。在使用孕育剂中控制好成分和所用的稀土类型，对球铁的冷却曲线特性和随后凝固时金相结构都有很大影响。石墨的成核和生长集中在凝固最终时期，使石墨的膨胀在很大程度上抵消铸铁收缩。本文举例说明了有关生产试验，并对这种孕育剂处理新理念的特征加以叙述。     

炉前处理工艺对ADI阻尼性能的影响

采用控制变量的方法,分别测试不同炉前处理工艺参数(一次孕育剂的加入量、二次孕育剂的加入量以及球化剂的加入量)下ADI试样的阻尼性能,并对相应的金相组织进行观察和分析,探究合理的炉前处理工艺参数。结果表明,加入1.0%~1.4%的一次孕育剂,随着一次孕育剂的增加,组织中石墨球的数量增加,ADI的阻尼性能升高。二次孕育剂的加入量为0.2%左右时,ADI组织中的石墨球显得更加圆整,大小及分布均匀,ADI的阻尼性能最佳。球化剂加入量为1.1%~1.5%时,ADI试样表现出优异的阻尼性能,高于或者低于这个加入量范围都会降低ADI的阻尼性能,并且恶化ADI组织。     

高碳当量灰铸铁用稳定化孕育剂的研究

采用微分热分析法、着色腐蚀技术及自动图象分析仪对比研究了１＃ＲＥ，６８Ｍｎ－Ｆｅ，６３Ｃｒ－Ｆｅ，３０Ｔｉ－Ｆｅ，纯Ｓｂ等稳定化孕育剂对高碳当量灰铸铁的过冷度，初生奥氏体枝晶粒量，共晶团数，石墨组织等的影响，研究了高碳当量灰铸铁的凝固组织及稳定化孕育剂的孕育机理，试验结果表明，稳定化孕育剂均能增大高碳当量灰铸铁的过冷度，增加初生奥氏体枝晶数量，共晶团数量，且随加入量的增加而增大，孕育作用的强弱按稳     

铸铁样杯的结构参数对冷却曲线形态的影响

本文通过对冷却曲线的特写角度和试样凝固的统计分析，报告了铸铁方型样杯的试样体积（量）和热占偶热端位置对冷却曲线形态影响的实验结果。     

硼铸铁结晶过程的研究

本文采用热分析和微分热分析法对硼铸铁结晶的冷却曲线和微分冷却曲线的测试,更好地揭示了硼铸铁的共晶结晶规律、即呈两次共晶驻点:开始是奥氏体——石墨共晶凝固,随后是奥氏体——硼碳化物共晶凝固。每一相开始析出、大量生长和凝固结束的整个过程对应着微分曲线上的一个峰值。与此有关的时间和温度参数均可准确确定。利用某些特征值制定了硼碳化物数量及石墨形态的判断图,为用于炉前快速检验提供参考。     

孕育处理对激冷铸铁凸轮轴组织性能的影响

孕育处理是提高铸铁性能的行之有效的手段.对激冷铸铁凸轮轴组织有非常重要的影响.通过在金属液中分别加入Si-Ba孕育剂和稀土La,研究了不同孕育剂对激冷铸铁凸轮轴的孕育情况.实验发现,Si-Ba孕育剂和稀土La都能减小白口层深度,并且随着孕育剂加入量的增加,凸轮轴莱氏体组织含量明显减小;为了获得质量合格的铸件.Si-Ba的加入量不能超过0.3%.而稀土La的加入量不能超过0.03%.     

球铁的缩松及QKS抗缩松孕育剂的应用

介绍球铁件抗缩孔、缩松专用孕育剂的作用机理:在孕育剂中加入一定浓度的非金属元素S和O,后者能与孕育剂中的金属元素产生较多数量的石墨核心.加入这种孕育剂能使球铁共晶凝固后期析出大量细小的石墨球,此时冒口的补缩作用早已停止,这种后期析出石墨产生的膨胀能有效地抵消球铁凝固后期的收缩.试验表明,这种孕育剂对复杂铸件热节部位的缩松缺陷消除尤其有效.     

增碳铸铁熔液的特性与凝固行为

在高频电炉中用石墨坩埚熔化铸铁试样，在1773K的温度下，分别用晶体与非晶体的增碳剂进行处理。通过激冷的楔形试块、阶梯试块以及试样重熔冷却凝固热分析和组织观察，研究了增碳熔液的特性与凝固行为。结果表明：用电极石墨的晶体增碳剂进行增碳时，在2．1％C的铸铁熔液中，石墨的溶解较容易，同时也促进其按Fe-C稳定系进行共晶凝固。这一结果说明，增碳铸铁的特性和凝固行为，依存于增碳剂的结构特性。     

w（Si）、w（C）量及冷却速度对铸态球铁组织的影响

用热分析法研究了w（Si）、w（C）量和冷却速度对球铁中石墨和基体组织的影响。结果表明：适量增加孕育剂加入量能缩短球铁凝固过程中共晶平台的宽度,有限减少或避免石墨的畸变;在孕育剂加入量为1.38%时,能够得到66.8%的铁素体含量且球化效果良好的球墨铸铁;在w（C）量为3.94%、w（Si）量为2.23%时,由于CE达4.9%,导致与石墨漂浮相关的开花状石墨和枝晶石墨产生。     

铸铁孕育不良缺陷的形成机制及防止措施

对高镍奥氏体球墨铸铁碎块状石墨和灰铁D型石墨的形态进行研究分析,认为铸铁孕育不良缺陷与凝固过程中奥氏体和石墨的析出时机有直接关系:当奥氏体大量析出,而石墨析出严重滞后,易形成异常组织;当石墨优先析出的倾向增大,则易形成正常组织。球墨铸铁孕育不良会使石墨析出严重滞后,奥氏体析出时机提前,从而形成碎块状石墨、spiking枝晶、反白口、白口等缺陷组织。在生产实践中,根据缺陷类型的不同,改变孕育量、孕育剂类型、孕育剂粒度、孕育方式、孕育温度或采用特殊孕育剂等强化孕育措施可有效防止缺陷的形成。     

高Ni-Cr铸铁的热磨损和热疲劳性能研究

采用75SiFe孕育与REMg变质处理金属型铸造高Ni-Cr铸铁,研究了微观组织对高Ni-Cr铸铁热疲劳和热磨损性能的影响,结果表明:(1)550℃的高温磨损试验中,75SiFe孕育、REMg变质高Ni-Cr铸铁的磨损失重量随载荷的增大呈线性增长,在载荷相同的条件下,REMg变质试样的磨损失重小于75SiFe孕育试样,表现出较好的抗高温磨损性能,高Ni-Cr铸铁的高温磨损机制为氧化粘着磨损和接触疲劳磨损。(2)75SiFe孕育试样热裂纹垂直长度为15.49 mm,优于REMg变质试样热裂纹垂直长度17.69 mm,抗热裂性能较好。75SiFe孕育试样热裂纹在片状石墨尖端处基体组织内萌发,沿奥氏体和莱氏体界面扩展;REMg变质试样热裂纹在碳化物内萌生,并在碳化物内传播,造成碳化物破碎。     

B对亚共晶Al-7Si合金共晶凝固过程的影响

研究了B含量及保温时间对Al-7Si合金凝固组织和冷却曲线的影响.利用热分析技术测量了冷却曲线共晶凝固段的特征值,利用图像分析技术测量了共晶Si相平均面积、形状指数.结果显示B的加入对Si相形状指数和冷却曲线特征值的影响不大;在一定的晶粒尺寸范围内共晶Si相平均面积随着初晶晶粒尺寸的减小而减小.     

自孕育剂参数对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响(Ⅱ)

采用加入与母合金液具有相同成分的自孕育剂方法,研究孕育剂参数(孕育剂加入方式、孕育剂尺寸、孕育剂加入量和孕育剂组织)对AM60镁合金组织细化的影响。结果表明:加入自孕育剂后,熔体经导流器浇注到铸型中,可以明显细化AM60镁合金的组织。当孕育剂加入量为11%(质量分数)时,效果最好,平均晶粒尺寸仅为43.4μm,且分布均匀。孕育剂的原始组织对合金凝固组织有明显的影响,孕育剂本身的组织越细小,合金凝固组织越细小。孕育剂的加入使合金液中形成大的能量起伏和成分起伏,在合金凝固过程中起到吸热、形核、促进凝固和阻止二次相连续长大的作用,有助于形成细晶组织。     

美国铸造工作者协会1982年铸造年会论文摘要

一、预测石墨形状的球铁试样的热分析 R.Monroe等后孕育的镁铸铁在共晶温度以上约1150℃凝固,表明镁处理不合适,在1130～1138℃的范围内的共晶凝固生成球状石墨。在400多个样品基础上,得出了结论。仅根据共晶温室就有略大于80％的把握预测铸     

碲对灰铸铁性能的影响

碲涂料常被用于解决缸体和缸盖铸件的渗漏问题，但研究发现，碲对铸铁的石墨形态和基体组织有影响，因而会影响铸铁的力学性能。当碲的加入量较少时，会阻碍石墨的生长，使石墨变细、变短，发生弯曲，引起不规则的团块状石墨出现．石墨数量增多，导致铁素体量增多。当碲的加入量相对较多时，碲会与MnS形成共生物富集在共晶团前沿，使铁液产生成分过冷，使其按介稳定系进行凝固，导致铸铁形成白口组织。因此，生产过程中应严格控制碲涂料的质量。     

碳纳米管/球墨铸铁复合材料制备及组织性能的研究

研究了利用消失模铸造工艺把碳纳米管加入到球墨铸铁铁液中,制备碳纳米管/球墨铸铁复合材料试样的工艺方法,并研究了不同CNTs含量对球墨铸铁显微组织及布氏硬度的影响.结果表明,采用含碳纳米管的消失模铸造工艺可以有效地把碳纳米管加入到铸铁中.随着CNTs的加入,球墨铸铁显微组织中的石墨球数增多,球径减小,铁素体含量、珠光体含量基本不变,布氏硬度增大;加入量过多时,会出现偏聚.     

用稀土硅铁孕育铁素体可锻铸铁

本试验用不同的稀土硅加入量对铁素体可锻铸铁进行孕育处理。考察了孕育剂对铸铁凝固时的促进白口能力;进行了第一、第二阶段石墨化热处理试验;测定了退火后的机械性能;并与铋孕育可锻铸铁作了比较。试验结果说明:加入适量的稀土硅可取代铋,在铸态促进白口的同时稀土硅可加速固态石墨化,从而缩短退火周期。机械性能与以铋孕育的相当。且略有提高。