孕育方法对灰铸铁性能的影响

探讨了孕育效果对灰铸铁件性能和组织的影响,并通过生产实践,验证了采用炉前随流孕育的方法在改善灰铸铁石墨形态和提高铸件性能方面的明显作用.说明孕育方法的改进,在改善灰铸铁件组织和提高铸件力学性能方面有着重要意义.     

不同孕育剂处理的高强度灰铸铁加工性能研究

为研究不同孕育剂对灰铸铁切削加工性能的影响,制备了高强度HT350材质的试样.对比研究了孕育剂75SiFe、SrSi、BaSi、SiSr(80％)+75FeSi(20％)处理的高强度灰铸铁的力学性能和切削加工性能.结果表明,SiSr(80％)+75FeSi(20％)复合孕育处理的灰铸铁较单一孕育处理的灰铸铁石墨细小弯曲,基体组织均匀性好,具有较高的硬度以及较小的切削抗力,但其断面敏感性较大.单一孕育剂中75SiFe孕育处理的灰铸铁具有较高的抗拉强度、较小的硬度以及较低的断面敏感性.灰铸铁中A型石墨越细小,基体组织越均匀,灰铸铁的加工性能越好,说明显微组织的均匀性对灰铸铁的加工性能具有较大影响.     

高碳当量薄壁灰铸铁纺机铸件的孕育处理

采用Ba、Ca、Si、稀土、石墨、Al为主要成分的复合孕育剂对高碳当量(CE＝4.3%～4.4%)薄壁灰铸铁件进行孕育处理,研究了复合孕育处理对薄壁铸件的白口倾向、石墨形态及力学性能的影响.结果表明,与常用的FeSi75孕育剂相比,复合孕育剂对降低薄壁铸件的白口倾向、改善石墨形态及力学性能等方面均具有显著效果.当复合孕育剂的加入量w为0.35%时效果最佳,消除了薄壁灰铸件的白口现象,且薄壁和厚壁部分的A型石墨形态均匀、细小,抗拉强度提高近10%.     

复合孕育处理在提高缸体用灰铸铁加工性能方面的应用

重点研究了几种单一孕育剂以及它们的复合作孕育剂对缸体用灰铸铁力学性能、壁厚敏感性和加工性能的影响。试验结果表明，在复合孕育处理的灰铸铁件中，选择40％稀土孕育剂＋60％75硅铁孕育剂复合孕育处理的灰铸铁件抗拉强度可稳定在295MPa左右。且硬度合适并具有良好的品质系数。用20％75硅铁孕育剂＋80％锶孕育剂复合孕育处理的缸体用灰铸铁件断面敏感性可降低到17HB。20％75硅铁孕育剂＋80％锶孕育剂复合孕育处理的缸体用灰铸铁件具有最小刀具磨损量、显微硬度差。并且发现灰铸铁件基体的显微硬度湖区的变化与灰铸铁件的刀具磨损量变化有较好的吻合性，这说明灰铸铁件的组织均匀性对灰铸铁件的加工性能产生很大影响。     

不同孕育剂对高碳当量高锰灰铸铁组织与性能的影响

研究了不同的孕育剂对高碳当量高锰灰铸铁组织和性能的影响。结果表明：加入一定量的Mn和CaSi的孕育剂可以明显改善孕育效果，细化珠光体组织，改善石墨形态，从而提高灰铸铁的力学性能；当总Mn含量为2．1％时，孕育剂为0．2％Mn 0．2%SiCa 0．2SiFe，材料的组织形态和力学性能最佳。     

提高柴油机灰铸铁件力学性能的工艺措施

除化学成分对灰铸铁件力学性能有明显的影响外，采用优质生铁，提高炉料中的废钢加入量，提高铁液温与减小铁液的氧化性同样能提高灰铸铁件的力学性能。若采用既含有石墨化元素又含有促进珠光体化元素的复合孕育剂，不仅比75FeSi更能使抗拉强度提高20MPa以上，而且能减小灰铸铁件的壁厚敏感性。     

孕育方法对消失模铸造灰铸铁组织性能的影响

针对消失模铸造灰铸铁过程中石墨形态及力学性能不稳定的问题,通过在生产条件下附铸阶梯试样及试棒的方法,研究了不同孕育处理方法对消失模铸造灰铸铁组织和性能的影响。结果表明,浇注过程中进行瞬时孕育并控制孕育量在一个适宜的范围内,可明显改善石墨形态和基体组织,同时力学性能得到提高。瞬时孕育量为0.25%时,可基本消除灰铸铁过冷石墨,同时细化基体,抗拉强度较炉前孕育试样提高15 MPa。     

灰铸铁合金化及加工性能研究

对比了在相同的孕育剂75SiFe孕育下多元合金添加剂(RE、Cr、Mn、Si、Fe)和Cu分别合金化处理得到的灰铸铁力学性能和加工性能,以及多元合金添加剂合金化处理不同孕育剂孕育得到的灰铸铁力学性能和加工性能.结果表明:在75SiFe孕育的情况下,多元合金添加剂合金化处理的灰铸铁与Cu合金化处理的灰铸铁相比,抗拉强度降低了6.5％,主切削力降低了3.5％～7.7％(切削深度2～3 mm),加工性能略好.均用多元合金添加剂合金化处理时,使用不同孕育剂75SiFe、SrSi和BaSi孕育得到的灰铸铁件强度基本相同,而SrSi孕育处理的灰铸铁切削加工性能最好.     

铁液预处理在球墨铸铁和灰铸铁生产中的应用

分析了感应电炉熔炼铁液石墨结晶核心减少的原因,说明石墨结晶核心减少会增大灰铸铁和球墨铸铁件的缩孔、缩松倾向,降低铸件的力学性能.指出预处理的主要作用是增加铁液的石墨结晶核心,改善球化处理和孕育处理的效果.叙述了常见预处理剂的特点,详细介绍了SiC预处理的具体操作要点,主要是:炉内铁液成分和温度合适时,扒渣,加入预处理剂...     

ISO 185:2005《灰铸铁》国际标准解读

本文介绍了灰铸铁材料金相组织的基本构成要素,灰铸铁金相结构中的石墨形态和大小决定了灰铸铁的力学性能大小,而非基体组织。具有相同化学成分的灰铸铁件具有不同的力学性能,这和铸件的断面敏感性有关。灰铸铁的高强度是通过良好的孕育处理以改善石墨形态和大小获得的,而不是通过添加合金元素来实现。灰铸铁的热处理,并不是提高性能的最好方式,因为石墨形态决定了灰铸铁的性能,通过热处理使基体的任何变化带来性能的改进是有限的。     

铸铁中微量元素分布规律的异化及应用

Pb、As、Sn等微量元素在不同形态的石墨区域中有不同的分布规律；在A型石墨区偏聚在基体中，在D型石墨区偏聚在石墨上。利用这两种分布规律，制取含Pb、As、Sn D型石墨铸铁，使Pb、As、Sn主要聚集在石墨上，微量残留在基体中，可以获得良好的力学性能。     

超声波对共晶灰铸铁熔体的影响

通过对灰铸铁熔体进行超声波处理,探讨了超声波对灰铸铁凝固组织的影响,并分析了其原因。结果表明:短暂的超声波处理可以使灰铸铁的石墨形态由片状变成圆钝的、似球状与卷曲、细丝状石墨的混合形态;可有效地细化灰铸铁共晶团组织,改善灰铸铁的力学性能。     

制动盘用高碳当量灰铸铁的铌合金化

研究了微合金元素铌对剁车盘用亚共晶和过共晶两种高碳当量灰铸铁组织和性能的影响.结果表明,添加0.10%左右的Nb,可以细化高碳当量灰铸铁中片状石墨;材料的硬度、楔压强度随之提高,且抗热裂性明显提高.     

微量Sn对灰铸铁组织和性能的影响

Sn作为一种合金化元素,在灰铸铁中既可强烈促进珠光体的生成,又可细化珠光体.在实际生产中,由于某些生铁中含有过量的Sn,铸件易产生裂纹或显微裂纹,导致铸件报废.制备了不同Sn含量的铸件试样,并测定了其抗拉和抗弯强度,用金相显微镜观察不同Sn含量对铸件的石墨形态和基体组织的影响,同时详细考察了其铸造性能.结果表明:适量的Sn会促进珠光体基体的形成、细化共晶团,而对石墨的组织和形态无明显的不良影响.同时微量的Sn溶于奥氏体中,降低了发生先共析铁素体和珠光体的温度范围,使收缩率降低.但过量的Sn增加碳化物和磷共晶的数量,同时使灰铸铁的白口宽度增加,使铸件产生硬脆性,从而导致热裂和冷裂,这是铸件产生裂纹的主要原因.在生产中,应采取措施使铸铁中Sn含量控制在0.102％以下,并结合孕育处理等措施改善铸件的组织,提高力学性能.     

金属型对灰铸铁和球铁力学性能的影响研究

采用铜合金金属型和铸铁金属型浇注灰铸铁和球铁Y形试块，加入不同量的Mn、Ti、Cu和Sn，研究金属型材料和添加合金对灰铸铁和球铁抗拉强度和疲劳强度的影响。结果发现：与采用铸铁金属型浇注相比，未加合金、采用铜合金金属型浇注的灰铸铁和球铁的力学性能略高。采用铜合金铸型浇注时，由于冷速较快，使石墨和基体组织细化的作用较强，添加合金元素改善力学性能的作用较为明显，而且反复浇注时，铜合金金属型的热应力较小。因此，灰铸铁和球铁采用铜合金金属型铸造比采用铸铁金属型有利。     

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。     

铁神一号净化剂对灰铸铁组织和力学性能的影响

利用中频感应电炉熔炼灰铸铁铁液，水玻璃砂造型，浇注铸造阶梯试样、φ30mm试棒以及热分析试样，研究了净化剂对其结晶过冷度、组织和力学性能的影响。试验结果表明，单独加入净化剂0．6％可以增加过冷倾向，细化石墨，降低断面敏感性；可以提高灰铸铁的抗拉强度和冶金质量指标；同时加入净化剂0．6％和硅钡孕育剂0．7％对灰铸铁进行复合孕育，明显增加共晶团数量至441个/cm^2，可以获得细小A型石墨，显著提高灰铸铁的力学性能σb至282MPa。     

改性纳米SiC粉体强化灰铸铁耐磨性能的研究

在生产条件下采用冲入铸造法制备了改性纳米SiC粉体强化灰铸铁材料。研究了不同SiC粉体含量灰铸铁的显微组织和力学性能,以及在油润滑条件下的耐磨性能。研究结果表明,经改性纳米SiC粉体强化处理后的灰铸铁组织明显细化,力学性能和耐磨性能明显提高。当纳米SiC粉体含量为0.1%时,强化材料的组织和性能最优,抗拉强度提高了22.7%,耐磨损性能提高了20%～78%,强化后灰铸铁耐磨损性能的提高是SiC硬质点和石墨润滑协同作用的结果。     

不同金相组织的QT450-10铸态球铁所对应的机械性能

研究了具有不同金相组织的ＱＴ４５０１０铸态球铁所对应的机械性能。研究表明,对ＱＴ４５０１０铸态球铁的机械性能影响最大的因素是球铁的石墨形态,并给出了球化级别———机械性能曲线。在一定的条件下,当ＱＴ４５０１０铸态球铁的石墨球化级别为１～４级时,其机械性能合格。