正火处理对破碎铁素体球墨铸铁组织和性能的影响

为了提高球墨铸铁曲轴的强度和韧性,对铸态球铁进行不完全奥氏体化正火处理,在球铁基体内获得了珠光体及分散状的破碎铁索体组织.分析正火保温温度及保温时间对球墨铸铁组织和性能的影响,发现在奥氏体、铁素体和石墨的三相共存区内,随着保温温度的升高、保温时间的延长,正火后球铁基体中珠光体含量增加、铁素体含量下降,试样的强度、硬度呈上升趋势,韧性塑性有一定的下降.在860～870℃下保温1.5 h的曲轴,具有最佳的综合力学性能.     

球墨铸铁QT800-6正火处理工艺研究

利用光学显微镜、硬度试验机、拉伸试验机以及箱式电阻炉设备,研究了不同正火处理工艺对球墨铸铁QT800-6力学性能的影响。结果表明:正火工艺处理后,球铁基体组织中的铁素体向珠光体转变后组织为少量铁素体基体+珠光体+球状石墨。大多数的铁素体转变为珠光体,珠光体数量在基体组织中大大增加,正火温度860℃保温1 h风冷获得的球墨铸铁具有良好的综合力学性能。     

含有激冷碳化物的球墨铸铁件的失效模式与预防

针对球墨铸铁件断裂问题,采用扫描电镜和金相显微镜分别进行断口形貌分析和金相组织检测,发现铸件中存在大量定向分布的激冷碳化物。这些碳化物虽然提高材料的抗拉强度和屈服强度,但大幅降低铸件的塑性,从而引起铸件断裂。通过研究球墨铸铁基体组织中激冷碳化物的形成机理,发现热处理手段可消除激冷碳化物,且使珠光体含量提高并均匀分布在基体中,同步提升材料强度和塑性。采用两阶段高温石墨化退火可有效消除球墨铸铁件中的激冷碳化物,且对于珠光体-铁素体型球墨铸铁,通过精确控制冷却速率和出炉温度,能使材料基体中珠光体含量可控且均匀分布。     

锡对球墨铸铁的影响

珠光体基体球墨铸铁具有较高的强度和优良的耐磨性,为了在铸态得到珠光体基体,生产时应在铁水中加锡。锡是阻碍石墨球化的元素,要注意它的加入量。起阻碍石墨球化的临界量,根据熔化材料、熔化条件、铸件冷却速度的不同,并不是个定值。因此,     

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。     

球墨铸铁低温冲击韧性的研究

研究了球墨铸铁基体组织中珠光体率和石墨数量对其硬度以及低温 (-20℃) 冲击韧性的影响.研究结果表明,随着珠光体率的增加,球墨铸铁硬度增加,但低温冲击韧性下降;对于铸态和正火态球铁,石墨数量对基体硬度和U形缺口低温 (-20℃) 冲击韧性几乎没有影响.对于退火态球铁,随着石墨数量的增加,-20℃冲击韧性值显著增加;当石墨数量达到400个/mm~2时,其U形缺口冲击韧性达29.0 J/cm~2,是铸态的3倍.     

低温正火工艺对球墨铸铁显微组织的影响

对球墨铸铁进行低温正火,研究了保温时间对球铁中石墨及基体组织的影响。结果表明,随着保温时间的延长,球状石墨的圆整度提高,保温2 h后,点状石墨基本全部溶解。基体中铁素体的破碎程度随着保温时间的延长而提高,珠光体数量增多,但保温时间超过2 h后,基体组织没有明显变化。     

镍含量对球墨铸铁组织性能的影响

为了改善球墨铸铁的低温冲击性能,研究了不同镍含量对铸态球墨铸铁组织性能的影响和镍含量为0.6%退火态球墨铸铁的组织和低温冲击性能。结果表明:不同镍含量下球墨铸铁铸态显微组织均为铁素体+石墨球+少量珠光体组成,随着镍含量在0.0%~0.6%之间的增加,铁素体晶粒逐渐细小,石墨球亦逐渐细小圆整,且数量增多,镍含量为0.8%时,石墨球化率和均匀性下降。随着镍含量的增加,珠光体的含量增加,球墨铸铁的硬度和抗拉强度逐渐提高,屈服强度先升高后下降,而伸长率却总体呈下降趋势。镍含量为0.6%的球墨铸铁经760℃加热,零保温,随即以5℃/min冷却速度降温到620℃后出炉空冷后,得到了铁素体+石墨球组织,冲击试样在-60℃下仍然属于韧性断裂,冲击功仍高达13.2 J,能够满足工程机械零部件在较低温下工作冲击韧性的需求。     

热处理冷却方式对铁素体基体球墨铸铁组织与性能的影响

将铁素体基体球墨铸铁加热到930℃保温2 h,分别采用炉冷、空冷、喷雾冷却和水冷,对试样进行组织分析和力学性能测试,研究冷却方式对球墨铸铁组织和性能的影响。结果表明,加热到930℃保温2 h,点状石墨略有减少,球状石墨尺寸有所增加且圆整度提高,并出现脱碳现象,个别球墨消失,留下黑色凹坑;冷却方式对石墨球无明显影响,而基体组织改变较为明显,炉冷时为铁素体基体,空冷和喷雾冷却时为铁素体和珠光体混合基体,而水冷时出现了马氏体。同时,随着冷却速度的提高,球墨铸铁的硬度呈现提高趋势。     

稀土镁球墨铸铁的ΔK_(th)值

测定了各类球墨铸铁在低应力下疲劳裂纹扩展界限应力强度因子△K_(th)值,肯定了球铁是存在ΔK_(th)值的。ΔK_(th)值随着基体中珠光体量、磷含量的增加而降低。铁型复砂铸造工艺、气体软氮化表面强化工艺能在一定程度上提高球墨铸铁的ΔK_(th)值。当疲劳应力较低时,裂纹前缘的石墨球的钝化作用使球墨铸铁的ΔK_(th)值比一般结构钢高;当应力接近裂纹失稳扩展临界值时,石墨球的应力集中作用降低了基体抵抗裂纹扩展的阻力,从而使球墨铸铁的断裂韧性值低于一般结构钢。球铁的σ_(-1)值主要描述裂纹萌生所需能量,决定于基体的强度;而ΔK_(th)值则描述裂纹扩展所需能量,依赖于基体的韧性。不同基体组织对二者的影响截然不同,在选材时应考虑二者的综合影响。     

ON THE THRESHOLD VALUE ΔK_(th) OF RARE EARTH-MAGNESIUM DUCTILE IRON

测定了各类球墨铸铁在低应力下疲劳裂纹扩展界限应力强度因子△K_(th)值,肯定了球铁是存在ΔK_(th)值的。ΔK_(th)值随着基体中珠光体量、磷含量的增加而降低。铁型复砂铸造工艺、气体软氮化表面强化工艺能在一定程度上提高球墨铸铁的ΔK_(th)值。 当疲劳应力较低时,裂纹前缘的石墨球的钝化作用使球墨铸铁的ΔK_(th)值比一般结构钢高;当应力接近裂纹失稳扩展临界值时,石墨球的应力集中作用降低了基体抵抗裂纹扩展的阻力,从而使球墨铸铁的断裂韧性值低于一般结构钢。 球铁的σ_(-1)值主要描述裂纹萌生所需能量,决定于基体的强度;而ΔK_(th)值则描述裂纹扩展所需能量,依赖于基体的韧性。不同基体组织对二者的影响截然不同,在选材时应考虑二者的综合影响。     

低温热处理对铁素体基体球墨铸铁组织和性能的影响

对铁素体基体球墨铸铁进行770℃低温热处理,分别保温0.5、1、2、3和4 h,对试样进行了组织分析和力学性能测试,研究了保温时间对球墨铸铁组织和性能的影响。结果表明,保温时间1 h,基体组织中出现极少量的珠光体,同时石墨球化程度得到改善,试样的硬度和强度有所提高;保温时间2 h以上时,随着保温时间的延长,石墨球及基体组织的脱碳程度加剧,并且晶粒有粗化的倾向,硬度和强度降低。     

合金元素对球铁珠光体稳定性的影响

为了研究在厚大断面球墨铸铁中合金元素对珠光体稳定性的影响,制备了基体为100%珠光体的球墨铸铁试样。采用不同的退火工艺及退火时间模拟厚大断面球铁内部缓慢的冷却过程,通过分析珠光体分解为铁素体的含量,来研究Cu、Ni、Mo、Sn、Sb对珠光体稳定性的影响。结果表明,球铁中Ni、Mo含量的增加会对珠光体的稳定性产生不利影响,合金元素Cu、Sn、Sb含量的增加能对珠光体的稳定性起到有利的作用。     

铌对球墨铸铁共晶温度和铸态组织的影响

采用热分析法测定了Mn-Cu?Mo球墨铸铁的凝固冷却曲线,并借助于图像分析软件对铸态组织进行了观察和定量分析.研究了铌对球墨铸铁的共晶温度和石墨化、球化率和基体组织的影响.结果表明:铌的加入对球墨铸铁的共晶温度和石墨化影响均不大;随着铌含量的增加,球墨铸铁的球化率明显下降.此外,铌的加入使基体组织中铁素体含量下降,并细...     

铸态球铁柱塞泵铸件的生产

０前言ＣＹ１４—ＩＢ型轴向柱塞泵和ＰＶＢ系列轻型轴向柱塞泵关键零件变量头、斜盘、摇架等材质为ＱＴ６００—３，铸件平均壁厚４０ｍｍ，平均重量３．５ｋｇ，要求耐磨、耐冲击、耐疲劳、综合性能稳定，基体珠光体含量６０％以上，零件淬火后硬度在４９ＨＲＣ以上。传统生产工艺通过正火获得的球墨铸铁件，正火生产周期长，能耗大，基体珠光体含量不稳定。据统计，因铸件基体珠光体含量太低，零件淬火后硬度达不到要求，以及热处理变形所产生的废品占球铁件废品的７１．７６％。在充分试验的基础上，加铜生产珠光体球墨铸铁获得满意的效…     

铸铁的孕育技术

一、铸铁孕育的必要性随着工业技术的发展,对铸铁强度的要求也愈来愈高。提高铸铁材料强度的途径主要有以下几种:①改变铸铁的碳与硅之比;②孕育处理;③热处理;④合金化。其中孕育处理是比较简便而又经济、行之有效的方法。灰铸铁通过孕育处理,主要是增加共晶团数、细化基体组织、消除或减少白口,以得到全部珠光体基体及细小的A型石墨组织,以提高铸铁的强度。球墨铸铁的孕育则是增加石墨球数、消除白口、增加球化处理的稳定性,使球铁的强度及性能提     

二次孕育对球墨铸铁组织的影响

在保持总的碳、硅含量不变的情况下,降低原铁水含硅量,增加二次孕育硅量,研究了二次孕育对球墨铸铁组织的影响。结果表明,一次孕育处理易发生孕育衰退,采用0.1%的硅铁进行二次孕育后,球铁的石墨组织明显得到改善,基体中珠光体的含量略有增加,硬度提高。但为了减缓孕育衰退而进行大剂量的二次孕育反而容易导致石墨产生畸变,促使碎块状石墨和铁素体基体的形成,硬度急剧下降。     

超声处理对球墨铸铁熔体凝固组织与性能的影响

对球墨铸铁熔体施加超声处理,从浇注的曲轴铸件取样研究了微观组织、力学性能和断口形貌,分析超声处理的作用机理。结果表明,超声处理可以提高球墨铸铁微观组织中的珠光体含量;随着超声输出电流的提高,球墨铸铁曲轴试样的强度和伸长率也随之提高,最高可达892 MPa和6.6%,与未施加超声的球墨铸铁曲轴试样相比分别提高了13.3%和40.4%。超声处理可以减小石墨球尺寸,降低石墨球产生的应力集中现象,缩小珠光体组织的片层间距,进而提高球墨铸铁曲轴的力学性能。     

等温淬火球墨铸铁的机械性能

等温淬火球墨铸铁可提供塑性和韧性良好的高强度铸件,其重要影响因素是转变温度、奥氏体化温度和合金化元素。业已生产的球墨铸铁,大部份为铁素体、铁素体—珠光体或珠光体基体,但因有利的石墨形态使我们能够更好地应用强度较高的基体。除了改善冶金条件外,近来还向生产有足够塑性和韧性的高强度球墨铸铁铸件的方面发展,采用等温淬火的球墨铸铁能够获得特别适用的综合性能。对等温淬火的球墨铸铁的系统研究,开始于60年代末。现在的研究,主要集中在等     

稀土镁球墨铸铁铸态珠光体量与临界温度的关系及其在生产上的应用

本文是研究稀土镁球墨铸铁在干砂型中冷却后所得到的各种不同的铸态珠光体量与热处理临界温度的关系。用膨胀法测定了不同的铸态珠光体量与临界温度的关系曲线,简称P—T曲线。在生产中用正火金相法对P—T曲线进行了验证,测定获得正火后珠光体量大于80%时,铸态珠光体量与二阶段正火分级温度的关系。用珠光体量、渗碳体量的多少来控制6300型柴油机球铁曲轴低碳奥氏体化正火的质量,使大断面球铁曲轴获得较好的综合机械性能。实践证明,P—T曲线可作为球铁热处理工艺参数(加热温度)制定的依据。应用P—T曲线对稳定球铁低碳奥氏体化正火、部份奥氏体化正火、淬火以及等温淬火的质量,对节约燃料的消耗都有深远的意义。