微量铋在球墨铸铁焊接接头中的行为及铁素体球铁焊条研究

本文研究了微量铋在球墨铸铁焊缝和熔合区中对球化、石墨化和铁素体化的影响规律。结果果指出,微铋强烈增加石墨球数、稳定球化、促进铁素体形成、有效地减少或消除焊缝和半熔化区的渗碳体,从而大大提高冷焊接头的切削加工性和抗裂性能。如果焊缝含铋量为100～120ppm 时,冷焊后焊缝可达到球化1～2级,含80%～95%铁素体,没有渗碳体,抗拉强度σ_b=540MPa 和延伸率δ=5.7%。由此,研究了一种新型含Bi 球铁焊条“铸238F”,具有较高的抗裂性和良好的切削加工性,已成功地用于生产。     

元素Bi对厚大断面球墨铸铁低温冲击性能的影响

研究了Bi含量对厚大断面球墨铸铁低温力学性能的影响。结果表明,在-40℃下试样的冲击吸收功随Bi含量的增加而先增大后减小,在Bi含量为0.011%时达到最大值14.8 J。在厚大断面球墨铸铁件中添加适量的元素Bi,可以细化石墨球,增加石墨球数,改善石墨球的形态,抑制碎块状石墨产生。通过对厚大断面剖面的宏观观察,可见在Bi含量为0.011%时黑斑缺陷直径最小。     

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。     

铋对球墨铸铁低温韧性的影响

研究了铋对球墨铸铁组织和性能的影响,特别是对低温冲击韧性的影响。实验设计了合适的化学成分和含铋量,制定出合理的生产工艺和热处理工艺。利用光谱分析仪、金相显微镜、低温冲击试验机等设备对试样的化学成分、金相组织和力学性能进行了检测和观察。结果显示,适量的铋可以减小石墨球径,增加石墨球数量,提高球铁的低温冲击韧度。铸态下,未加铋的试样低温冲击韧性约在9 J左右。经热处理后,与铸态下加铋试样的低温冲击韧性近似,在12~13 J左右。加铋并热处理后,低温冲击韧性最高可到17 J。另外,随着加铋后石墨球的细化,低温冲击韧度数值波动变小,性能变得更加稳定。     

防止球铁中形成共晶碳化物的孕育方法

作者提出的增强球墨铸铁孕育效果的方法,是在孕育剂内混入少量铋(不超过0.03％),加于球化处理包或浇包内。应该指出。铋可以是一种对球墨铸铁石墨形态有害的元素。铋的这种有害作用在含铋量为0.004％时就已经出现,加入铈,无论是以混合稀土金属加入或作为球化剂的组份加入,都可以中和铋的这种有害影响。     

750 ℃退火出炉温度对QT450-10球墨铸铁组织与性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了在750 ℃退火工艺下不同出炉温度对QT450-10球墨铸铁的珠光体含量、渗碳体形态、抗拉强度以及硬度的影响。结果表明,球墨铸铁试样在经过不同出炉温度下的微观组织均由铁素体、石墨球、石墨颗粒以及少量渗碳体组成。由于珠光体的分解、渗碳体残留以及石墨颗粒的形成导致在750 ℃出炉空冷时试样的抗拉强度下降7%左右、布氏硬度下降13%左右。随着出炉温度的降低,试样残留渗碳体的分解以及石墨颗粒的长大,导致抗拉强度、硬度均有所下降,当出炉温度为100 ℃时试样的抗拉强度下降10%左右、布氏硬度下降20%左右。     

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.     

球墨铸铁碎块状石墨形成及改善措施

介绍了球墨铸铁碎块状石墨的出现严重影响铸件的力学性能,碎块状石墨的形态和形成原因。通过采取快速冷却、降低球化后残余稀土含量、使用含锑或含铋孕育剂、控制高纯炉料的加入量和铁液成分的措施,可有效防止碎块状石墨的产生,保证球墨铸铁件的石墨形态。     

含铬等温淬火球墨铸铁组织性能研究

针对含铬球墨铸铁厚壁件球化不良,等温温度对组织和性能影响不明确的问题,添加了0.2％的重稀土钇在球墨铸铁中,并设计了5种等温淬火温度用于研究等温转变温度对含铬球墨铸铁组织和性能的影响.结果 表明,重稀土处理后,石墨球尺寸均一,分布均匀,常规处理后球墨铸铁中出现的大尺寸石墨球消失,钇的添加有效的解决了含铬球墨铸铁球化衰退...     

铁神一号净化剂对铸态球铁金相组织和力学性能的影响

采用中频感应电炉熔炼球墨铸铁,水玻璃砂造型,浇注Y型试块及热分析试样,研究了铁神一号净化剂对球墨铸铁组织和力学性能的影响。试验结果表明,加入净化剂可以获得理想的球化效果,使石墨球数增加,石墨球直径减小,改善石墨球分布状态,力学性能有所提高;可以降低磷含量,钒钛含量有所增加。净化剂对球墨铸铁的共晶过冷度和白口倾向影响不大。     

球墨铸铁活塞环中反白口的防止措施

在球墨铸铁活塞环筒体、双环铸造中,其铸态显微组织常出现环的内外圈部位石墨球细小、量多,铁素体较多,而环的中心部位石墨球粗大、量少,且沿共晶团晶界有针状、块状渗碳体和莱氏体混合物,也就是我们常说的反白口。反白口是球墨铸铁活塞环生产中常见的一种缺     

定量金相技术在可锻铸铁研究中的应用

应用定量金相技术,测定了不同基体可锻铸铁中石墨的分布形态,分析了石墨数量和分布对断裂韧性的影响;测定了不同试样白口组织中共晶渗碳体的特征参数,指出SiFe,Al Bi复合孕育使共晶渗碳体的发生明显改变,有利于实现低温快速石墨化。     

铸态铁素体低碳球墨铸铁的研究

对铸态铁素体低碳球墨铸铁进行了研究.试验中所选择低碳球墨铸铁的化学成分为:1.2%～2.2%C,2.8%Si,＜0.4%Mn,＜0.05%P,＜0.04%S.铁液采用无芯感应电炉熔炼后,铁液的出炉温度控制在1480～1550℃之间,经过主要由某些公认的反球化元素组成的Sx变质剂进行一次性变质处理.本文分析了铁液的化学成分、变质剂的种类和加入量对铸态铁素体低碳球墨铸铁形成的影响.试验的结果表明:当C1.2%～1.8%,Sx1变质剂的加入量为0.8%或1.0%,可以得到球状石墨 珠光体 少量铁素体组织,Sx1加入量为1.2%,基体中无球状石墨,而且随着含碳量和变质加入量的提高铁素体数量基本不变.当C2.0%～2.2%,Sx1和Sx2变质剂都不能使石墨球化,Sx3变质剂加入量为0.8%,石墨被部分球化;Sx3加入量为1.2%,基体中无球状石墨,Sx3入量为1.0%,可以得到球化良好,铁素体数量大于85%和少量珠光体组织的低碳球墨铸铁,其机械性能主要为:σb≈400MPa、δ≈15%、αk≈22J/cm2,HB≈200.     

瞬时孕育对球墨铸铁组织的影响

主要研究了在保证原铁水的碳和硅质量分数不变的前提下,不同的瞬时孕育剂对球墨铸铁的石墨形态和基体组织的影响。试验结果表明:不进行瞬时孕育时铁水容易发生孕育衰退,石墨球容易发生畸变,圆整度不太好,石墨球尺寸很大,数量很少,并且基体组织中出现少量的珠光体;分别使用0.15%的75硅铁粒、硅钡合金和一种含微量Bi的孕育剂进行瞬时孕育后,球墨铸铁的石墨形态得到明显改善,石墨球数量大幅增加,并且基体组织中珠光体的含量明显降低。尤其是采用含微量Bi的孕育剂进行瞬时孕育后,石墨球圆整度改善最为明显,石墨球数量达到了180个/mm2以上。     

含Bi孕育剂对大断面球墨铸铁组织性能的影响

利用冲天炉/电炉双联熔炼工艺进行球铁熔炼。采用盖包法球化处理方法,球化剂加入量为1.2%,球化处理温度为1450~1470℃;一次孕育采用普通孕育剂,加入量0.9%,二次随流孕育分别采用FeSi75孕育剂和含Bi孕育剂,加入量均为0.1%。采用光学显微镜(OM)、拉力试验机、硬度计等检测手段研究了普通孕育剂FeSi75和含Bi孕育剂对大断面球墨铸铁组织性能的影响。结果表明:采用含Bi孕育剂增加了石墨球数量,提高了球墨圆整度,可明显增强铁液抗孕育衰退的能力,提高了铸件的低温冲击韧度。     

一种新型球墨铸铁孕育剂的研制

通过向硅钙中添加一定量的Bi2O3、FeS和Fe2O3,制成一种新型的球墨铸铁孕育剂。通过Ca-Bi-S-O的配合作用,大幅增加了球墨铸铁的石墨球数,改善了球墨铸铁的基体组织和力学性能,尤其是伸长率得到了明显的提高。另外,通过改变该孕育剂的加入量,确定出该孕育剂的最佳加入量是0.1%。     

离心球墨铸铁套石墨组织的改进

对影响离心铸造球墨铸铁套石墨组织的因素进行分析,采用优化成分配比,配入合金元素Mo、Cu;采用二次孕育,加入微量元素Bi;采用水冷与空冷相结合的强制冷却浇注工艺,达到了增加石墨球个数,改善石墨球分布均匀性的目的。     

耐低温冲击球墨铸铁的工艺控制

为生产耐低温冲击球墨铸铁件,制定了不同球化及孕育处理工艺的组合方案,对浇注的试样进行了拉伸和低温冲击性能试验,并观察了显微组织,分析了不同预处理工艺和多次孕育工艺对球墨铸铁石墨形态和力学性能的影响。结果表明：采用稀土球化剂、包内预处理及多次孕育的组合工艺,能显著改善石墨球径的均匀性及石墨球分布的均匀性,保证球墨铸铁低温冲击性能的稳定。     

钼对铁素体球墨铸铁组织和力学性能的影响

通过在铁素体球墨铸铁中加入钼元素,研究了钼对其组织和力学性能的影响。结果表明,在730℃下保温4 h,可获得单一铁素体基体和细小石墨球颗粒的双相退火组织,石墨球分布均匀、圆整。钼的加入并不能细化石墨球组织,反而恶化石墨球形态。钼的加入使铁素体球墨铸铁的冲击韧度和伸长率显著降低,不利于高热应力工况下的反复使用。     

离心铸造球墨铸铁管伸长率波动的原因及稳定措施

增加石墨球数量和提高球化率,有利于改善离心铸造球墨铸铁管的伸长率。提高铁液的碳当量、增加孕育剂量和降低铸态组织的渗碳体数量,均有利于增加石墨球数量。在此基础上,提出了稳定离心铸造球墨铸铁管伸长率值的对策。