金属型球铁磨球非平衡凝固特性的研究

探索了金属型球铁磨球非平衡结晶过程，并就磨球的非平衡凝固特性进行了较深入的分析研究。过共晶球铁凝固时出现非平衡奥氏体；亚共晶球铁出现晕圈铁素体和非平衡渗碳体相；在柱状晶与等轴晶过渡区中存在着偏聚物。为改善球铁磨球的显微组织及性能，球铁成分应控制在共晶或稍过共晶处。     

金属型球铁磨球非平衡凝固特性与成分控制

通过分析不同成分球铁磨球零件性能和金相组织,对金属型磨球的非平衡凝固特性进行了较深入的研究.试验结果发现,过共晶球铁凝固时出现非平衡奥氏体;亚共晶球铁出现非平衡渗碳体相和晕圈铁素体;在柱状晶与等轴晶过渡区中存在着夹杂和偏聚物.为改善球铁磨球的显微组织及性能,球铁成分应控制在共晶或稍过共晶范围.     

金属型亚共晶球铁凝固特点的研究

对金属型浇注亚共晶球铁磨球的凝固特点进行了研究,在型壁激冷及高Si成分作用下,亚共晶球铁结晶时形成的晕圈铁素体较肥大,或成团块分布在球墨四周,或多个晕圈连成一片,造成基体碳量局部降低和波动。非平衡凝固时,亚共晶成分析出非平衡渗碳体,造成结晶组织异常分布;非平衡溶质稀土镧形成的碳化镧在晶界的编聚,引起晶内基体碳含量的降低,对球铁零件的结晶组织和力学性能产生不良影响。     

球磨机磨球的服役条件及工艺设计

对球磨机中磨球的工作情况、受力情况及失效形式进行了分析研究。为克服磨球在使用过程中性脆、耐磨性不好的缺陷，根据金属型球铁磨球非平衡凝固特性．提出了金属型球铁磨球的工艺设计方案。     

金属型球铁磨球的振动凝固

探索了金属型球铁磨球的振动凝固工艺过程．实验证明，选择合理的激振工艺参数，可以提高磨球的抗变形能力和耐磨性．     

金属型球铁磨球凝固时偏聚物和夹杂定位的研究

金属型球铁磨球凝固时存在非平衡异晶相。它不参与柱状晶成形,以自身晶相形态结晶,一部分被柱状晶偏聚到最后凝固区(LTF)的夹杂团块上。非平衡溶质La偏析在局部晶界上,而多数La汇集成夹杂团块。偏聚物和夹杂团块最后分布在柱状晶-等轴晶间的过渡区上。     

金属型覆砂生产高精度铸态球铁件

细化共晶团是提高球铁综合力学性能的有效途径。加快铁水凝固的冷却速度就可以实现共晶团的细化。金属型铸造可以加快冷却速度，但是由于冷速过快，容易使球铁铸件出现白口；同时也由于金属型直接与铁水接触，影响金属型的使用寿命，造成铸件生产成本增加。金属型覆砂工艺...     

金属型中锰球铁磨球成分,组织和性能

在实验室条件下对中锰球铁磨球的成分，组织和性能进行了试验研究；生产验证表明，采用较低的含锰量，加强孕育处理的金属型中锰球铁磨球，在矿山湿磨条件下，使用效果良好。     

金属型中锰球铁磨球的成分、组织和性能

在实验室条件下对中锰球铁磨球的成分、组织和性能进行了试验研究;生产验证表明,采用较低的含锰量,加强孕育处理的金属型中锰球铁磨球,在矿山湿磨条件下,使用效果良好。     

过共晶球铁凝固过程中奥氏体的生长方式与形貌特征

采用着色腐蚀技术显示出过共晶球铁中的高温凝固组织，观察分析过共晶球铁凝固过程中奥氏体的生长方式与形持征。结果表明：在非平衡凝固条件下，过共晶球铁凝固时通常会析出初生枝晶和晕圈枝晶，其形成条件主要与冷却速率和熔体的过冷有关。随铸件模数Mc增大，枝晶数量减少，二次臂间距显著增大，形态趋于不发达，由初生枝晶向晕圈枝晶过渡。当Mc≤0.3cm时，二次臂间距的实测值与理论预测值基本吻合。初生石墨球周围往往形成环状封闭奥氏体壳；共晶前期石墨球周围形成封闭或不封闭的框架奥氏体壳；共晶后期石墨球往往被周边生长着的共晶奥氏体所包覆，最终成为共晶奥氏体的一部分。     

Precipitation and evolution of nodular graphite during solidification process of ductile iron

The quantity and morphology of spheroidal graphite have an important effect on the properties of ductile iron,and the characteristics of spheroidal graphite are determined by the solidification process.The aim of this work is to explore the precipitation and evolution of graphite nodules in hypoeutectic,eutectic,and hypereutectic ductile irons by thermal analysis,liquid quenching and metallographic technique.Results show that hypoeutectic ductile iron has the longest solidification time and the lowest eutectic temperature;eutectic ductile iron has the shortest solidification time;hypereutectic ductile iron has the highest eutectic temperature.After solidification is completed,hypoeutectic ductile iron has the lowest nodule count,nodularity and graphite fraction;eutectic ductile iron has the highest nodule count,nodularity and the smallest nodule diameter;hypereutectic has the highest nodule diameter and graphite fraction.The nucleation and growth of graphite nodules in hypereutectic ductile iron starts before bulk eutectic crystallization stage,however,the precipitation and evolution of graphite nodules of hypoeutectic and eutectic ductile irons mainly occur in the eutectic crystallization stage.The graphite precipitated in eutectic crystallization of hypoeutectic,eutectic,and hypereutectic ductile irons,are 61%,68% and 43% of total graphite volume fraction,respectively.Simultaneously,there are plenty of austenite dendrites in hypoeutectic and hypereutectic ductile irons,which are prone to shrinkage defects.Therefore,the eutectic ductile iron has the smallest shrinkage tendency.     

物理模拟大断面球墨铸铁中异常石墨形态的观测

使用自行研制的大断面铸件冷却模拟装置,研究了不同共晶时间球墨铸铁样品的石墨形态及相关的力学性能。验证了这一装置对于厚大断面球铁铸件研究的有效性。随着共晶时间的延长,铸件的石墨形态逐渐偏离球形,向异常化趋势发展,石墨颗粒的圆整度随之降低。异常石墨的形态表现出相互联结的立体网络状。     

厚大断面球墨铸铁件凝固装置的研制

自行研制了能够模拟厚大铸件冷却环境的小型凝固装置，通过控制不同的环境温度和冷却速度，来获取厚大断面球墨铸铁件凝固过程温度场的分布和变化规律。与空冷凝固时间相比，延长了300％的冷却凝固时间，验证了这一装置在实验中的有效性。     

La、Ce对球铁球化率、白口和缩松倾向的影响

能否抑制碳化物形成与球化剂和孕育剂的成核性能相关。成核性能可以理解为由于加入变质剂而形成的核心数量以及核心的效力。球化剂和孕育剂的加入也会影响球铁凝固时的缩松倾向。一些球化剂和孕育剂能较好地防止缩松，而有些球化剂和孕育剂则促进缩松的形成。已经发现，使用不同的稀土元素对这种情况有明显影响。与使用含铈或含混合稀土的球化剂相比，使用加有纯镧的硅铁镁合金作为包内处理球化剂时，球铁的工艺性能得到令人惊奇的改善。成核性能明显改善，因而采用三明治法和盖包法进行球化处理时的白口和缩松倾向减小。     

A new method for chill and shrinkage control in ladle treated ductile iron

P revious investigations have shown that rare earth metals (REM) such as cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr) and neodymium (Nd) can either have a beneficial or a detrimental effect on the microstructure and properties of ductile iron, depending on the casting conditions. For example, small additions of REM are frequently used to restore the graphite nodule count and nodularity in ductile irons containing subversive elements such as Sb, Pb, Ti etc [1-3]. On the other hand, rare …     

铁素体球铁低韧性现象与高温凝固组织的关系

利用奥氏体枝晶显示技术,对比分析了球墨铸铁中高温凝固组织与室温组织的形貌特征及其与力学性能之间的关系。微区分析发现畸变的共晶奥氏体组织与球墨铸铁低韧性之间存在着直接的对应关系,枝晶显示技术可作为分析和检验球铁组织与性能的另一重要手段。     

Columnar to equiaxed transition of eutectic in hypoeutectic aluminium–silicon alloys

Directional solidification of unmodified and strontium modified binary, high-purity, aluminium–7 wt% silicon and commercial A356 alloys has been carried out to investigate the mechanism of eutectic solidification. The microstructure of the eutectic growth interface was investigated with optical microscopy and Electron Backscattering Diffraction (EBSD). In the commercial alloys, the eutectic solidification interface extends in the growth direction and creates a eutectic mushy zone. A planar eutectic growth front is observed in the high-purity alloys. The eutectic aluminium has mainly the same crystallographic orientation as the dendrites in the unmodified alloys and the strontium modified high-purity alloy. A more complex eutectic grain structure is found in the strontium modified commercial alloy. A mechanism involving constitutional undercooling and a columnar to equiaxed transition explains the differences between pure and commercial alloys. It is probably caused by the segregation of iron and magnesium and the activation of nucleants in the commercial alloy.     

铸铁快速凝固条件下共晶生长

采用激光快速熔凝和深腐蚀技术,对快速凝固过程中铸铁的共晶生长进行了研究。结果发现,在快速凝固条件下,共晶莱氏体除按普通条件下的蜂窝伏和层片状生长外,还存在一种新的共晶生长方式,即蘑菇状共晶生长,最终形成带有大量分枝的层片分枝结构。