锰硅复合强化铸态强韧性球墨铸铁的研制

通过强化孕育工艺,提高石墨球数量,减轻锰的偏析,同时采用较高的含硅量配合锰作为强化元素,获得铸态混合型基体组织,达到α_b>600MPa,δ>10％的高性能。     

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。     

铁—碳—硅合金的硅脆机理探讨

采用Ｘ射线衍射，透射电镜等测试手段，对硅脆的临界硅含量前后的铁－碳－硅合金的硅脆机理进行了探讨。结果表明，合金硅脆的临界硅含量同时又是合金无序—有序化的转变点。超过硅脆的临界硅含量的合金，存在长程有序结构，一种是ＤＯ３型的Ｆｅ３Ｓｉ相，另一种是Ｂ２型的ＦｅＳｉ相，退火或高温长期退火均不能减少有序化带来的脆化现象。因此，合金的有序化是导致硅脆的根本原因     

孕育增硅对铁素体球铁微观组织及力学性能的影响

在其它工艺因素不变的条件下,研究了孕育增硅处理对铁素体球铁微观组织和力学性能的影响规律.结果 表明:随着孕育硅量的增加,石墨球化率下降,球径增大,球数减少,分布均匀性变差,尤其当Si含量大于4.0％时,容易产生碎块状石墨,且有加剧之倾向;同时,球铁的抗拉强度、屈服强度及硬度趋于增大,而伸长率呈现出先增大而后减小的趋势,...     

亚共晶铝硅合金成分偏析的遗传现象

本文通过现调查亚共晶铝硅合金在熔化过程中Ｓｉ、Ｔｉ含量的变化，研究和分析了合金成分偏析产生的原因及其遗传过程，结果表明，合金锭成分偏析产生的原因主要是Ａｌ－Ｔｉ中间合金对亚共晶铝硅合金没有明显的细化作用，这种成分偏析现象存在于整个熔化过程并遗传到最终铸件；塔式熔铝难以消除这种遗传现象，要消除这种遗传现象，合金锭不仅要成分合格，而且要有贩组织和成分。     

消除奥贝球铁中锰的偏析和不利影响的研究

研究了消除奥贝球铁中锰的偏析及其不良影响的工艺措施。对含Mn0．8%左右的奥贝球铁,通过强化孕育处理,调整硅量或奥氏体化温度,以及等温淬火后进行回火处理,均可消除锰含量增高对组织和性能的不利影响。在此基础上,可扩大生铁含锰量允许范围、或利用锰提高淬透性,从而促进奥贝球铁的推广应用。     

硅对铸态厚壁高韧性球铁性能的影响

研究硅对高炉冷却壁铸态球铁的力学性能和导热性能的影响，确定了终硅量的最佳范围，讨论了硅对孕育效果及碎块状石墨形成的影响。     

小颗粒浮硅孕育法生产铸态高韧性球墨铸铁

介绍了原铁水含Mn≤0.6％,P≤0.08％,终硅量为2.7～3.0％的条件下,在生产铸态高韧性球墨铸铁时,采用小颗粒浮硅孕育法,讨论了它对浮硅孕育前后铁素体量、石墨球数与硅量的变化之间的关系。     

硅对铸态厚壁高韧性球铁QT400—18影响的研究

本文通过研究硅对高炉冷却壁用铸态球铁的力学性能和导热性能的影响，确定了硅含量的最佳范围；讨论了硅对硅对孕育效果及碎块块状石墨形成的影响。生产实践表明，采用本研究设计的低硅随流孕育方案，成功地生产出铸态厚高性球铁冷却壁。     

铸态球墨铸铁硅碳比的研究

研究了砂型铸态球铁中硅碳比对组织及性能的影响，总结出获得高塑、韧性铸态球铁的最佳硅碳比范围，并对球铁一次结晶石墨化过程中硅与碳两元素的相互作用进行了初步探讨，并提出将球铁中的硅碳比作为单独的成分因素。     

冷却速度对高硅球墨铸铁组织和性能的影响

采用消失模铸造工艺制得不同壁厚梯度的高硅球铁试样,用以研究不同冷却速度对其组织和性能的影响,使用光学显微镜和扫描电镜观察高硅球铁试样的微观组织,利用万能拉伸试验机和数显布氏硬度仪测量其力学性能。结果表明：随着冷却速度的增加,高硅球墨铸铁试样的基体组织为全铁素体,球状石墨尺寸逐渐减小,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,晶粒细化;硅元素在铁素体晶界处的偏析现象越来越明显,铁素体基体的晶格常数逐渐减小,铁素体的晶格畸变程度增大。硅含量4.59%的高硅球墨铸铁试样在壁厚12 mm处,球状石墨的平均尺寸约为20.4μm,铁素体晶粒平均尺寸约为31.9μm,抗拉强度约为683 MPa,伸长率为19%;在壁厚42 mm处,球状石墨平均尺寸约为29.2μm,铁素体晶粒平均尺寸约为54.9μm,抗拉强度约为666 MPa,伸长率为15%。冷却速度的增加使高硅球墨铸铁的强度和硬度逐渐增加,力学性能得到提升。     

防止中硅耐热球墨铸铁管架冷裂纹的产生

采用控制硅量、改进铸造工艺和合适的退火工艺,消除中硅耐热球铁管架的冷裂纹。     

硅电极电火花表面改性的研究

以工业纯硅为电极,通过电火花放电对试样进行表面改性处理.电火花设备型号为EDM7125,工作液为普通煤油,电极材料含硅99.6%,工件材料为45钢和球铁.采用扫描电镜及金相显微镜对试样表面形态进行了研究,对试样表面进行了能谱分析,对试样进行了耐蚀及表层结合强度等试验.结果表明:试样加工后表面形成一层含硅超过16%的合金层.电火花加工球铁石墨基本未脱落,但石墨周围易产生或扩展显微裂纹.高硅层结合强度非常高,进行永久变形时,无剥离和裂纹产生.而且,经电火花加工过的试样耐蚀性得到极大提高.另外,电火花加工,当参数合理时,可达到粉末混入加工的目的,试样可获得好的表面质量.     

氢含量对中硅耐热铸脆性的影响

在研究中硅耐热球铁时发现，铸态下固有的氢含量直接影响其脆性，由此推出，中硅耐热铸铁中可能存在着氢脆。     

硅对铸态厚断面高韧性球墨铸铁组织及性能的影响

研究了硅对铸态厚断面高韧性球墨铸铁组织及性能的影响。试验结果表明,硅主要分布于基体中,富集于奥氏体壳局部区域时,降低奥氏体壳的熔点,延长石墨自由生长的时间,造成石墨畸变。在铸件壁厚为100mm,树脂砂工艺条件下,硅含量为2．0％～2．5％时,石墨球化等级2～3级,球径等级6-7级,基体为铁素体。抗拉强度大于400MPa,伸长率大于20％,-20℃时的冲击韧度在16J／cm^2以上。硅含量达到2．9％时,易产生开花状石墨和碎块状石墨,铸件的性能严重下降。     

氢含量对中硅耐热铸铁脆性的影响

在研究中硅耐热球铁时发现，铸态下固有的氢含量直接影响其脆性。由此推出，中硅耐热铸铁中可能存在着氢脆。     

硅含量对耐热球墨铸铁显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子万能拉伸试验机测试分析手段,研究硅含量对耐热球墨铸铁显微组织和室温、高温力学性能的影响规律。试验结果表明,随着硅含量的增加,石墨圆整度逐渐下降,硅含量(质量分数,下同)达到3.8%时,基体中开始出现碎块状石墨,球化级别为3级。随着硅含量从2.8%增加至4.8%,珠光体含量从51.06%减少至8.65%。随着硅含量的增加,室温抗拉强度先上升后下降,伸长率逐渐下降,当硅含量为3.8%时,抗拉强度为726 MPa,伸长率为1.6%。随着硅含量的增加,高温抗拉强度逐渐上升,伸长率逐渐下降,当硅含量为4.8%时,抗拉强度为532 MPa,伸长率为6%。室温拉伸断口出现大量的解理面和河流花样,表现形式为脆性断裂。高温拉伸断口出现韧窝和撕裂棱,拉伸断口表现形式为韧-脆混合型断裂。     

硅对可锻铸铁共晶渗碳体显微结构的影响

采用Ｘ－射线衍射仪、透射电镜研究了可锻铸铁白口组织中硅对共晶渗碳体点阵参数、晶胞体积及晶体缺陷的影响。结果表明，提高可锻铸铁中的含硅量，白口组织中强制固溶于共晶渗碳体中的硅量增加，使共晶渗碳体点阵参数、晶胞体积及位错密度增加。分析了硅对渗碳体石墨化的影响，指出，硅可削弱渗碳体中键的结合强度，降低了渗碳体的稳定性，从而促进了可锻铸铁固态石墨化过程。     

铬对高蠕化率中硅钼蠕铁组织和高温抗拉强度的影响

高蠕化率中硅钼蠕墨铸铁在急冷条件下的耐热疲劳性能优良,但高温抗拉强度较低,通过在高蠕化率中硅钼蠕铁中添加铬,研究铬对高蠕化率中硅钼蠕墨铸铁的高温抗拉强度的影响。研究结果表明,随铬加量的增加,导致珠光体和碳化物的含量增加,使基体在共析转变过程中析出的石墨量减少,导致基体中蠕虫状石墨量减少,在800℃条件下的抗拉强度得到明显的提升。含铬量0.71%的中硅钼蠕铁抗拉强度比不含铬的普通中硅钼蠕铁提升了12%。铬含量的增加,使铬在铁液凝固过程中形成的偏析量增加,促进碳化物形成,同时在碳化物周围铬的富集区增加,珠光体和碳化物并存出现。     

硅钡合金孕育处理KTH350—10的试验研究

用硅钡合金作孕育剂，并与相同条件下用铝孕育处理可锻铸铁进行比较，研究了钡对第一和第二阶段石墨化的影响。组织观察和性能测试结果表明：钡可促进第一和第二阶段石墨化过程，有利于获得铁素体基体；经硅钡孕育处理后铸铁组织中絮状石墨的外形趋于团球化，石墨的尺寸也有所减小，强度和塑性都有不同程度的提高。