原料遗传性对球墨铸铁显微组织的影响

采用不同配比的生铁和废钢,通过硅铁及电极石墨增碳剂的调节,在相同铸造工艺下,制成化学成分基本相同的球墨铸铁,并对试样的显微组织进行了分析.结果表明,原料的遗传性对球铁石墨球的形态、大小、分布以及球铁的基体组织存在明显的影响.     

低牌号球墨铸铁风冷强化工艺的试验研究

研究了风冷热处理对低牌号球墨铸铁(QT450-10)组织和性能的影响.利用对比法和网格法对珠光体组织进行了定量分析,并测试了风冷前后球墨铸铁的力学性能,分析了球墨铸铁风冷强化的微观机制.结果表明,QT450-10球铁经风冷强化以后,其内部组织由原来85%的铁素体基体转变成90%以上的珠光体,且经测量的珠光体片层间距仅为0.45μm,这种细珠光体的片层结构是导致球墨铸铁的抗拉强度由原来的495 MPa增至905 MPa的主要原因.     

铸态球铁的生产控制

影响铸态球铁生产稳定性的因素很多，我们通过铁素体、珠光体基体球铁的生产，得到了一定的经验。１原材料的选择１１炉料的选择生铁应高碳低硅，低硫低磷。地方生铁应慎用，因五元素正常而有微量元素干扰球化，导致球化不良，而一般工厂又化验不出。即使有些生铁合较高铜、钼有利于珠光体球铁生产，但当生产球铁种类较多时不便管理。另外，对石墨片粗大、渣气孔较多的生铁尽量不用。回炉铁杜绝使用球化不良的废铸件，废钢应是成分明确的无锈碳素废钢。１．２焦炭的选择焦炭要求高固定碳、低硫。我们用山西临汾铸造焦，固定碳在８７％以上，…     

钒钛生铁提高Cr-Cu-Mo可淬硬铸铁凸轮轴强度和硬度的机理

研究钒钛生铁和球铁生铁对Cr-Cu—Mo可淬硬铸铁凸轮轴显微组织和性能的影响，讨论了D型石墨的形成机理以及D型石墨灰铸铁凸轮轴具有较高强度和较高硬度的原因。研究表明，采用74％钒钛生铁＋26％球铁生铁生产的凸轮轴的显微组织由95％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为D型，凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为302—327MPa和248—263HB；全部采用球铁生铁生产的凸轮轴的显微组织也由95％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为较粗大的A型，凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为202。238MPa和220～237HB；采用77％球铁生铁＋23％钒钛生铁时，凸轮轴的显微组织仍然由95％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为较细小的A型，凸轮轴的本体铸态硬度和抗拉强度分别为237～273HB和241～250MPa。扫描电镜分析发现，含钛D型石墨灰铸铁的显微组织中有20％-30％的初生奥氏体，这些初生奥氏体与一般的D型石墨灰铸铁中的初生奥氏体不一样，它们在随后的固态相变过程中全部转变成了片间距约为100nm的珠光体。这种不含石墨的珠光体的强度和硬度（高于346HV）都较高，因而是含钛D型石墨灰铸铁具有较高强度的原因。     

原料配比对球墨铸铁组织性能的影响

采用不同原料配比的生铁和废钢,通过硅铁及电极石墨增碳剂的调节,在相同铸造工艺条件下,制成化学成分基本相同的球墨铸铁;经相同的低温正火热处理后,对各原料配比球墨铸铁的组织和性能进行了研究;根据实际生产需要,提出了合理的原料配比方案.     

高性能珠光体球墨铸铁的研发及经济化生产

从原材料和合金化处理两个方面介绍了高性能珠光体球墨铸铁的生产方法:用100%的废钢代替生铁作为球墨铸铁的原材料,并以铜当量控制技术解决废钢中的合金元素对铁液合金化的干扰问题,避免生铁遗传性对球墨铸铁性能的制约。通过生产验证,可以稳定生产出本体抗拉强度900 MPa以上、伸长率5%以上的高性能珠光体球墨铸铁。将该技术应用到曲轴的生产中,实现了珠光体球墨铸铁在部分高爆压内燃机曲轴上的规模化应用,累计装机50万台,使用情况良好,经计算,共节约钢材5万t以上,曲轴无需氮化,节电350万kWh,采购成本降低20%以上,取得了巨大的经济效益。     

高冲击韧性QT900-6材料的开发与应用

通过优化球墨铸铁材料微量元素配比,采用SiC基变质剂进行铁液预处理和分段保温热处理的方式,研发出高冲击韧性的QT900-6新型球墨铸铁材料.该材料组织中石墨球数量明显增加,铁素体呈分散的破碎状分布,Si在铁素体中的固溶量减少,珠光体团和片间距明显变小,综合作用提高了材料的韧性.材料抗拉强度达到956 MPa,伸长率达到...     

珠光体球铁锡、锑复合处理试验研究

在普通干砂型条件下,采取和孕育剂一起加入的方式,向球墨铸铁中加入微量Sn、Sb合金元素的方法制备高强度球墨铸铁.通过多组试验,分析了Sn、Sb合金含量对球墨铸铁组织和性能的影响规律.Sn、Sb能够明显促进珠光体形成,细化珠光体片间距,同时增加石墨球数,提高球化率,从而提高球墨铸铁的力学性能.其中Sn含量为0.03wt%、Sb含量为0.012wt%的试样抗拉强度达到805 MPa,硬度达到290 HB,伸长率为4.6%.     

METALLURGICAL AND TECHNOLOGICAL FEATURES OF RARE EARTH-MAGNESIUM NODULAR CAST IRON AND ITS APPLICATIONS IN CHINA

在我国普遍以稀土、镁做球化剂,采用冲入法处理工艺获得球墨铸铁。它比用纯镁做球化剂有一系列优点:降低球化所需要的残余镁量;消除干扰球化元素的有害作用,允许用多种生铁作球铁原料;球墨铸铁的铸造性能得到显著改善,铸造缺陷相应减少;提高球铁的机械性能和使用性能等。 稀土、镁球铁的应用已相当广泛,主要有珠光体基体、铁素体基体和贝氏体基体三种。本文详细介绍了三种球铁的机械性能,特别是以小能量多次冲击理论和进行的有关试验分析了珠光体球铁和铁素体球铁的性能特点及代替铸钢和可锻铸铁的可能性。最后介绍了影响贝氏体球铁性能的因素,测定了贝氏体球铁的断裂韧性值。     

我国稀土、镁球墨铸铁的发展和应用

在我国普遍以稀土、镁做球化剂,采用冲入法处理工艺获得球墨铸铁。它比用纯镁做球化剂有一系列优点:降低球化所需要的残余镁量;消除干扰球化元素的有害作用,允许用多种生铁作球铁原料;球墨铸铁的铸造性能得到显著改善,铸造缺陷相应减少;提高球铁的机械性能和使用性能等。稀土、镁球铁的应用已相当广泛,主要有珠光体基体、铁素体基体和贝氏体基体三种。本文详细介绍了三种球铁的机械性能,特别是以小能量多次冲击理论和进行的有关试验分析了珠光体球铁和铁素体球铁的性能特点及代替铸钢和可锻铸铁的可能性。最后介绍了影响贝氏体球铁性能的因素,测定了贝氏体球铁的断裂韧性值。     

轧后热处理对珠光体钢轨相变组织及硬度的影响

通过在Gleeble-3500热模拟试验机上对珠光体钢轨进行双道次热压缩试验,得到试验钢在轧后不同热处理工艺下的显微组织及硬度,分析热变形后不同冷却速率、等温时间和等温温度对珠光体片层与硬度的影响及其机制。结果表明,1℃/s连冷、1℃/s欠速淬火等温转变后快冷(1℃/s-580℃-30 s)、3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)、5℃/s高冷速淬火620℃等温转变后快冷(5℃/s-620℃-60 s)试验钢得到珠光体+少量铁素体。而3℃/s连冷、3℃/s冷却淬火等温转变30 s后快冷(3℃/s-580℃-30 s)试验钢因等温时间不足出现了马氏体或贝氏体组织。相比于1℃/s连冷,1℃/s欠速淬火等温转变后快冷对减小珠光体的片层间距以及提高硬度有着积极的作用。延长等温时间后得到的3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)试验钢的珠光体层间距最细,达到73.19 nm,其片层取向多样,部分渗碳体片断裂,硬度提升幅度不大与类珠光体组织的含量增加有关。1℃/s连冷试验钢的珠光体片层最粗大,硬度最低归因于析出相NbC的过分长大以及断裂...     

稀土元素Ce及热处理对过共析轨钢组织及力学性能的影响

研究了稀土元素Ce及热处理对过共析轨钢中夹杂物、微观组织形貌及力学性能的影响规律。结果表明,热处理促进稀土Ce在界面偏聚,充分发挥Ce细化珠光体片间距、净化强化晶界及变质细化脆性夹杂的微合金化作用,并使相变过程充分进行,最终获得均匀连续的精细珠光体片层结构。Ce细化热处理过共析轨钢中珠光体片间距细化至87 nm,细化率高达43.8%,同时细化长条状MnS-MgO夹杂并变为近球状稀土夹杂物,使过共析轨钢获得最佳力学性能,抗拉强度可达1378 MPa,硬度达380 HBW,断面收缩率提高至23.95%,拉伸断口呈现韧性断裂特征。     

铬对铸态珠光体球铁显微组织的影响

采用电子探针和X-射线衍射测量铬在铸态球铁组织中的分布和形态,分析铬对铸态珠光体球铁组织的影响.结果表明,铬在渗碳体中具有严重的偏析倾向,并具有细化和促进珠光体形成的作用.     

Characteristics of the Transformation of Retained Austenite in Tempered Austempered Ductile Iron

Controlling the amount of retained austenite is a concern in austempered ductile iron formation. Retained austenite has a strong influence on austempered ductile iron properties, such as hardness and wear resistance. In this research, the characteristics of the transformation of retained austenite were investigated as a function of the number of tempering cycles. The hardness of the austempered ductile iron samples was measured, and the specific amount of retained austenite was analyzed by x-ray diffraction (XRD). Wear tests were conducted on a ball-on-flat sliding fixture. The tempering process was found to have no effect on the hardness of the austempered ductile iron samples. This may be due to retained austenite being partially converted into brittle quenched martensite during the tempering process. However, tougher tempered martensite was also formed from existing martensite. The two effects seemed to offset each other, and no significant differences occurred in overall hardness. XRD analysis showed that under the same austempering temperature and holding time, the amount of retained austenite decreased with additional tempering cycles. Also, with the same holding time and tempering cycles, less retained austenite was contained in the matrix at higher austempering temperatures. This was due to more high carbon content austenite and needle-like ferrite being present in the austempered ductile iron matrix. In addition, tempered austempered ductile iron exhibited significantly higher wear resistance as compared to traditionally treated ductile iron.     

工艺条件对激冷球铁凸轮轴材料的影响

介绍了激冷球铁凸轮轴的熔炼工艺及技术要求,研究了冷铁、原铁液过冷度、浇注温度、浇注速度、浇注系统对激冷球铁凸轮轴组织和硬度的影响。最终得出结论:(1)采用与单片凸轮质量之比为3倍的冷铁,对激冷球铁凸轮轴是较为适宜的;(2)只要化学成分相同,炉料配比、炉前过热温度和过热时间对激冷球铁凸轮轴材料并无大的影响;(3)在不产生气孔、冷隔等铸造缺陷条件下,采用尽可能低的浇注温度,有利于激冷球铁凸轮轴的材料性能;(4)在不出现气孔、砂眼等铸造缺陷条件下,尽可能缩短充型时间,可提高凸轮平均硬度,且同一凸轮轴的12个凸轮硬度均匀性提高;(5)减小紊流,防止冷铁被冒口预热,可解决凸轮轴部分凸轮硬度偏低的问题。     

不同等温温度对珠光体型高铁车轮钢组织及耐磨性的影响

利用激光共聚焦显微镜和扫描电镜对一种珠光体型高铁车轮钢的组织和磨损形貌等进行了观察,研究了不同等温温度对其组织及耐磨性的影响。试验结果表明:在珠光体转变温度内对试验钢进行热处理得到了珠光体组织,随着等温温度的升高,珠光体片层间距增加,珠光体团尺寸减小,试验钢的显微硬度减小,珠光体钢的磨损量则增加。使用SiC粒度大的砂纸研磨后,珠光体钢的磨损量也增加了。珠光体钢的磨损表面呈现深浅程度不一的犁沟,磨损表面还存在一系列的剥离坑和细小的微裂纹,犁沟深度随着等温温度升高而逐渐增加。充分证明了珠光体片层间距越小的试验钢,其耐磨性能也越优异。     

获得贝氏体球铁控制冷却过程研究

测定控制冷却贝氏体球墨铸铁TTT曲线和磨球冷却速度及温度分布发现 :控制冷却贝氏体复相球铁TTT图存在贝氏体区 ,与珠光体区分离 ;控制冷却比浸入式水淬具有均匀的冷却速度和温度分布 ,高温阶段可避开珠光体区 ,低温阶段形成类似等温条件 ,缓慢通过贝氏体区     

Free ferrite in pearlitic ductile iron—morphology and its influence on mechanical properties

The present research focuses on the study of the precipitation of free ferrite in ductile iron during cooling through the intercritical temperature range. The main objectives are to recognize the morphology of the free ferrite precipitated in pearlitic ductile iron alloyed with Cu and Mn, and to evaluate the mechanical properties resulting from different microstructures. The microstructures investigated were generated by normalising heat treatments from regular and low austenitising temperatures. The results indicate that different free ferrite morphologies are produced depending on the thermal cycles carried out. As-cast samples present bull's eye morphology, while austenite grain boundary precipitation dominates in recrystallised structures. Low austenitising temperature normalising causes, in the alloys studied, the formation of a fine network of free ferrite precipitated within the pearlitic matrix at the recrystallised austenite grain boundaries. Low austenitising temperature normalising markedly improved the mechanical properties of ductile iron, surpassing the elongation of conventional normalising, and retaining similar levels of hardness and strength. This treatment has been found useful to counterbalance low ductility induced by intercellular carbide precipitation.     

Wear Behaviour of Austempered Ductile Iron

Abstract

Castings are very widely used for critical friction and wear applications. As operating conditions are becoming more arduous, greater demands will be placed upon the casting industry to meet the requirements of the designer. This study was undertaken to evaluate the wear resistance of 2.5% Ni, 0.4% Mo austempered ductile iron, having a hardness of HB 270 and a high amount of retained austenite, in the particular context of a railway braking application. Pin-wear test data is presented, comparing wear behaviour of this ADI grade with that of a pearlitic grey cast iron which is currently employed as a brake block material in Iranian passenger trains, and with a 3% P cast iron which was developed in the UK.¹     

均衡凝固理论在铁模覆砂铸造大型空心球墨铸铁曲轴上的应用

介绍了铁模覆砂铸造大型空心球铁曲轴的工艺。采取平做、平浇、平冷和复合运用微量合金元素及多次孕育等技术措施，利用均衡凝固理论解决曲轴内部缩松，获得合格曲轴铸件，并得到铸态珠光体组织。