球铁图像的数字化处理与分析

以球墨铸铁图像为研究对象,利用图形处理软件Image J,并且运用体视学原理,开发了一套研究球铁石墨形态与基体组织的新方法.该方法能精确分析球铁中的石墨相,计算石墨球的个数、面积、百分比、形状系数、取向角,能快速精确的计算球化率,能定量计算基体组织中各相的比例.该方法操作简便,易于普及,有效的解决了人工测量的繁琐及误差,提高了测量的精度和准确性.     

低温热处理对球铁中不同原始石墨组织的影响

利用原料的遗传性制成化学成分基本相同但组织不同的球墨铸铁,研究了低温热处理对球铁中不同原始石墨组织的影响.结果表明,经低温热处理后,铸态石墨化程度低且球化效果较差的石墨组织,球化率和球化级别显著提高,石墨的平均球径增加;铸态石墨化程度高且球化效果比较理想的石墨组织中出现了部分点状石墨,石墨球的平均球径减小,且点状石墨群和球状石墨群有规律地交替分布,而石墨的球化等级和球化率没有明显变化.     

低蠕化率蠕铁与球化不良及衰退球铁的区别

详细介绍了低蠕化率蠕铁、球化不良球铁及球化衰退球铁的区别。金相组织的区别是:低蠕化率蠕铁的球状石墨圆整,蠕虫状石墨粗短,只有极少量的团絮状石墨,没有片状石墨,基体组织细密;球化衰退的球铁石墨形态恶化,开花状石墨和团絮状石墨较多,严重时有片状石墨,组织粗大;球化良好的铸铁,球墨圆整,极少团絮状和蠕虫状石墨,没有片状石墨,组织细密。力学性能的区别是:球化衰退球铁的力学性能已明显下降,低蠕化率蠕铁的力学性能则远高于规定要求,如果采用适当的热处理方法,在冷热交变环境下服役能显示优异性能,因此,不能笼统地将其判为废品。     

稀土元素Ce对石墨球化作用的研究

通过凝固过程中的热分析试验,研究了稀土元素Ce对Ni-C二元过共晶合金凝固过程中过冷度及石墨生长形态的影响.结果表明,加入稀土元素Ce,初生相石墨结晶时的过冷度显著增大,凝固组织中的石墨形态由片状生长转变为球状生长;但加入Ce后,若提供一个小的过冷条件,石墨将以片状形态生长,表明凝固时的过冷是促进石墨球状生长的主要因素;稀土元素Ce并非是石墨球化的充分条件.     

风电轮毂用低温球墨铸铁的疲劳性能研究

通过控制铁水成分配比并采用脱氧工序,试制了一种可用于风电机轮毂的非标低温球墨铸铁。研究了基体组织和石墨形态对该球铁疲劳强度和断裂韧度的影响。结果表明,该球铁的这两种性能均达到了QT400-18球铁的水平;该球铁能达到符合要求的疲劳性能的显微组织为:珠光体含量<5%的铁素体基体,Ⅵ型球状石墨+Ⅴ型团絮状石墨,石墨尺寸≥6级,石墨球化级别≤3级。     

奥贝球铁中白亮区的形成及影响因素

分析了奥贝球铁中白亮区的形成原因,研究了影响白亮区含量的主要因素以及白亮区对奥贝球铁力学性能的影响。结果表明,合金元素、石墨球数和奥氏体化温度对白亮区的大小产生重要影响,选择合适的合金含量,增加石墨球数或降低奥氏体化温度均能使组织中白亮区减少,从而减轻白亮区对奥贝球铁力学性能的不利影响。     

大断面球铁件电炉熔炼工艺及石墨畸变机理研究

探讨了大断面QT600-3球铁件电炉熔炼生产工艺的技术要点,检测了试生产条件下球铁单铸试块与本体试块的化学成分、金相组织与力学性能,基于石墨结晶核心和石墨形态的分析,探讨了石墨畸变机理。生产试验结果表明:炉外增Si预处理增加铁液成核,轻、重稀土混合使用作为球化剂,侧重后期孕育,适当降低浇注温度,合理使用Cu元素,是电炉熔炼工艺生产大断面球铁件的重要环节;采用电炉熔炼工艺生产大断面球铁件,球化等级与化学成分稳定控制有关,抗拉强度、伸长率等力学性能与化学成分、基体组织有关;Y在铁液中形成高熔点Y2O3作为石墨析出的核心,可获得良好石墨形态;大断面球铁件中,Ti、Cu元素的偏析和球化元素Mg或稀土(Y、La、Ce)的氧化,破坏了奥氏体壳的稳定性,是造成石墨畸变的主要原因。     

CONDITIONS OF STRUCTURAL TRANSFORMATION OF GRAPHITE IN Fe-C-Si ALLOY UNDER UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

研究了Fe-C-Si合金中Ce量及凝固速度对石墨晶体形态转变的影响,首次提出了在球团状石墨与过冷石墨的转变或者蠕虫状石墨与片状石墨的转变过程中,以变质元素的含量变化为主要影响因素,并且以Ce_(D←→D)=0.0296lgR+0.162(％)及Ce(V←→A)=-0.0353lgR+0.147(％)为各自的临界加入量值.在球团状石墨与蠕虫状石墨的转变过程中,凝固速度的变化占主导地位,且以Rs=55×10~(-2.5Ce)(μm/S)和Rv=32.4×10~(-2.3Ce)(μm/S)为获得完全球团状或蠕虫状石墨的临界值。 蠕虫状石墨能与片状石墨间相互连续生长过渡,认为蠕虫状石墨为一定变质元素含量及凝固速度条件下石墨晶体特有的组织形态,无须球化衰退或石墨球破碎为其生长前提。     

Al-14Cu-7Ce合金中片状Al_8CeCu_4相的球化行为研究（英文）

通过微观组织观察、硬度测试和理论计算,研究了Al-14Cu-7Ce合金中片状Al_8Ce Cu_4相的高温球化行为。实验结果表明,随着退火温度的升高,Al_8Ce Cu_4相的球化速度加快;采用通用速率公式计算出Al_8Ce Cu_4相的球化过程控制元素为Ce;微观组织观察表明,Al_8Ce Cu_4相球化过程包括Gibbs-Thompson效应作用下片状Al_8Ce Cu_4相首先分解成棒状Al_8Ce Cu_4相,随后在Rayleigh毛细管扰动机制作用下进一步分解成球状Al_8Ce Cu_4相。     

定向凝固条件下Fe-C-Si合金石墨组织转变的研究

研究了Fe-C-Si合金中Ce量及凝固速度对石墨晶体形态转变的影响,首次提出了在球团状石墨与过冷石墨的转变或者蠕虫状石墨与片状石墨的转变过程中,以变质元素的含量变化为主要影响因素,并且以Ce_(D←→D)=0.0296lgR+0.162(％)及Ce(V←→A)=-0.0353lgR+0.147(％)为各自的临界加入量值.在球团状石墨与蠕虫状石墨的转变过程中,凝固速度的变化占主导地位,且以Rs=55×10~(-2.5Ce)(μm/S)和Rv=32.4×10~(-2.3Ce)(μm/S)为获得完全球团状或蠕虫状石墨的临界值。蠕虫状石墨能与片状石墨间相互连续生长过渡,认为蠕虫状石墨为一定变质元素含量及凝固速度条件下石墨晶体特有的组织形态,无须球化衰退或石墨球破碎为其生长前提。     

DISTRIBUTION AND EFFECT OF Ce IN RE BEARING DUCTILE IRON

The dependence of nodularization of graphite upon Ce content in RE bearing nodular castiron,prepared by directional solidification,has been investigated by electrolyticextraction-radioisotope assay analysis of Ce in each phase of the iron together withmeasurement of nodulized graphite.Results show that the Ce occurs mainly as alloyed form.In the graphite phase,the Ce content is believed to be characterization of nodularization.Thegraphite would completely nodulized only the Ce is over a certain content in graphite phase.     

MICRODISTRIBUTION OF NODULIZER IN VARIOUS PHASES OF CAST IRON

应用有机电解液低温电解及放射性测量方法,测定了普通铸铁及高纯Fe-C-Si合金中的合金化Ce量及石墨中的Ce量,石墨中的Ce量大都略高于或相近于基体中的Ce量,在Ce含量相同的情况下,铸铁中的合金化Ce量比钢中多。 涂层法自射线照相结果表明:Ce在片状石墨中呈均匀分布,而在球状石墨中的分布却是多样的。开花状石墨中的Ce多于片状石墨及球状石墨中的Ce.球状石墨周围的铁素体及珠光体是贫Ce.远离球状石墨的珠光体及莱氏体是富Ce.初生奥氏体枝晶转变形成的珠光体和蜂窝状莱氏体都含有较少的Ce,而板状渗碳体型莱氏体含Ce较多.Ce明显富集于共晶时最后凝固的区域。球状石墨的形成主要取决于原铁水中的反球化剂(硫)含量,它的影响比球化剂的残留量或合金化量的作用更大。     

确保大断面球墨铸铁件质量的措施

采用冲天炉熔化,中频炉内脱硫和升温,采用稀土镁做球化剂,进行多次孕育处理并加入微量锑,能防止大断面球铁件发生球化衰退、石墨畸变和球数减少等缺陷。     

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。     

防止大断面球铁石墨畸变的工艺措施

采用大断面球铁模拟方法，试验和分析了球化剂，悬浮浇注和微量元素对大断面球铁石墨组织的影响。试验结果表明：运用混合球化剂，悬浮浇注工艺和加入微量元素Sn,Sb，可以防止组织中的石墨畸变，细化石墨球和提高球化级别。     

蠕墨铸铁生产新工艺试验

以球铁衰退过程中蠕墨存在时间较长为依据,提出通过变质将球铁铁水瞬时变为蠕铁的蠕墨铸铁生产工艺,并通过试验制成LS型瞬时蠕化剂,为稳定灵活生产蠕墨铸铁找到一种新工艺。     

大断面球铁混合球化剂试验研究

在模拟大断面球铁试验条件下，研究了低硅镁团块、稀土镁硅合金及混合球化剂对大断面球铁石墨形态的影响。试验结果表明，７０％低硅镁团块＋３０％稀土镁硅合金混合球化剂可提高大断面球铁球化级别和改善石墨形态。     

直缝焊管轧机轧辊球铁材质研究

研究了轧辊新材质———铜钒钛球铁。对石墨球化、铸态基体组织、力学性能、淬硬性、淬透性和滚、滑动摩擦磨损特性的系统研究表明，合金铜钒钛球铁是一种价格低廉、淬透性、耐磨性比ＧＣｒ１５钢更好的轧辊材质，更适合替代ＧＣｒ１５钢材质制造中、小截面轧辊     

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...     

球墨铸铁预处理技术原理及生产应用实例

介绍了预处理技术提高球铁冶金质量(包括细化石墨球、增加石墨球数、提高球化率、改善铁液流动性和降低球铁件缩松、缩孔倾向)的基本原理;强调了其应用要点在于预处理反应Ba+O→BaO、Ba+S→BaS、La+S→LaS须在球化反应前进行,才能达到为铁液球化提供良好基础的目的;用高质量厚大球铁件和薄壁球铁件的生产实例说明了预处理技术的优势所在。