钒钛生铁提高Cr-Cu-Mo可淬硬铸铁凸轮轴强度和硬度的机理

研究钒钛生铁和球铁生铁对Cr-Cu—Mo可淬硬铸铁凸轮轴显微组织和性能的影响，讨论了D型石墨的形成机理以及D型石墨灰铸铁凸轮轴具有较高强度和较高硬度的原因。研究表明，采用74％钒钛生铁＋26％球铁生铁生产的凸轮轴的显微组织由95％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为D型，凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为302—327MPa和248—263HB；全部采用球铁生铁生产的凸轮轴的显微组织也由95％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为较粗大的A型，凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为202。238MPa和220～237HB；采用77％球铁生铁＋23％钒钛生铁时，凸轮轴的显微组织仍然由95％以上的珠光体和少量渗碳体组成，石墨形态为较细小的A型，凸轮轴的本体铸态硬度和抗拉强度分别为237～273HB和241～250MPa。扫描电镜分析发现，含钛D型石墨灰铸铁的显微组织中有20％-30％的初生奥氏体，这些初生奥氏体与一般的D型石墨灰铸铁中的初生奥氏体不一样，它们在随后的固态相变过程中全部转变成了片间距约为100nm的珠光体。这种不含石墨的珠光体的强度和硬度（高于346HV）都较高，因而是含钛D型石墨灰铸铁具有较高强度的原因。     

激冷球铁凸轮轴的显微组织与性能

开发了一种采用树脂砂壳型铸造的激冷球铁凸轮轴.其非激冷区的显微组织由珠光体、少部分渗碳体和细小球状石墨组成;激冷区由初生渗碳体,共晶莱氏体（转变为珠光体和渗碳体）和极少量点状石墨组成.未激冷基体硬度为280～350 HBS,凸轮的激冷硬度和深度分别达到58 HRC以上和5～10 mm,非激冷区的基体抗拉强度超过550 MPa.     

CA498半激冷合金灰铸铁凸轮轴的生产与控制

采用山西球铁生铁+钛铁生产 CA498半激冷Cr-Ni-Mo合金灰铸铁凸轮轴,从凸轮轴轴颈上取样检查显微组织,发现由大量初生奥氏体和奥氏体+D型石墨共晶体组成,奥氏体在随后的固态相变中转变成珠光体.分析认为,适当提高w(C)量,有利于避免凸轮轴时归位产生显微缩松.经测定,该凸轮轴轴颈部位的硬度为235-255 HB,直径30 mm单铸试棒的抗拉强度为255-285 MPa,满足客户要求.     

正火处理对灰铁型材组织与性能的影响

采用水平连续铸造工艺制备了矩形截面120 mm×100 mm灰铁型材,对比研究了不同温度奥氏体化对正火组织与性能的影响。结果表明,该灰铁型材表层10 mm处为D型石墨,1/2R为E型石墨,心部为A型石墨,基体中的珠光体分别为5%,15%和15%。880、900和920℃分别保温2 h后出炉空冷的正火组织,表层10 mm处珠光体含量均接近80%;1/2R处的珠光体含量分别为40%、50%和60%;心部的珠光体含量分别为30%、40%和50%。铸态表层硬度为92 HRB,1/2R处和心部硬度低于表层,硬度差为6.4 HRB,正火热处理能够提高灰铁型材心部力学性能,降低不同部位的硬度差和拉伸强度差。正火温度越高,越有利于石墨片附近获得高碳奥氏体,有利于珠光体的形成,有利于灰铁型材断面组织与性能均匀性的提高。920℃×2 h正火,表层的拉伸强度超过350 MPa,断面性能均匀性得到提高,表层和心部的拉伸强度差仅为30 MPa。     

两种生铁对可淬硬凸轮轴金相组织和硬度的影响

研究了四川钒钛生铁和河北球墨生铁对491Q可淬硬凸轮轴金相组织和硬度的影响.研究表明:四川钒钛生铁的金相组织由细小点状石墨+A型石墨+碳化物+珠光体组成;河北球墨生铁的金相组织由A型石墨+C型石墨+珠光体组成.由Ⅰ组配料(230kg四川钒钛生铁+100kg废钢+220kg回炉料+其它合金)铸造的凸轮轴的金相组织为4-6级A石墨+少量E型石墨+95%珠光体+5%渗碳体,基体硬度为252～255HB;由Ⅱ组配料(150kg河北球墨生铁+80kg四川钒钛生铁+100kg废钢+220kg回炉料+其它合金)铸造的凸轮轴的金相组织为4-6级A型+少量E型石墨+100%珠光体,基体硬度为210～229HB.作者初步分析了产生上述现象的原因.     

孕育剂量对激冷球铁凸轮轴组织和性能的影响

试验了孕育剂量对凸轮轴组织和性能的影响。在轴颈心部碳化物质量分数≤15%条件下，降低孕育剂量可有效减少激冷层的石墨数量，提高激冷层的硬度和激冷深度；同时，降低孕育剂量，可增加铁液的激冷敏感性，有利于凸轮轴的生产控制。     

化学成分与孕育对激冷球铁凸轮轴材质的影响

研究了化学成分和孕育处理对激冷球铁凸轮轴组织和性能的影响.碳和硅均降低激冷层的深度,但碳能增加激冷层硬度,而硅则相反.高碳低硅能兼顾激冷层硬度和深度.减少孕育剂的加入量可有效地减少凸轮激冷层的石墨,显著提高激冷层的硬度和激冷深度,而轴颈碳化物数量变化不大,能满足康明斯凸轮轴的技术要求.     

D型石墨合金灰铸铁中初生奥氏体枝晶组织的SEM观察

采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了Cu—Cr系合金铸铁凸轮轴中的初生奥氏体枝晶的形貌特征和显微组织。研究发现，该奥氏体枝晶由片间距为约100nm的层片珠光体（屈氏体）组成。作者认为，屈氏体枝晶是D型石墨合金灰铸铁凸轮轴具有较高强度的原因。     

凸轮轴激冷白口层显微组织对耐磨性的影响及控制方法

本文初步分析了凸轮轴激冷白口层显微组织对早期磨损的影响及控制办法.指出,影响凸轮轴早期磨损的众多原因中,白口层中粗大碳化物、过量的石墨和粗大的初生奥氏体枝晶可能是凸轮轴早期磨损的原因之一.合理的调整化学成分和冷铁尺寸之间的匹配是获得良好白口层的关键,而含碳量则是影响白口层硬度的主要因素,并推出近似经验公式:HRC=21.2C-25.浇注温度应控制在1420℃以下为宜.     

孕育剂加入量对激冷铸铁凸轮轴组织性能的影响

在激冷铸铁凸轮轴生产过程中，适当地加入孕育剂可以有效减小桃尖处白口深度。鉴于此，研究了孕育剂量对凸轮轴组织性能的影响。结果显示，在轴颈部位碳化物≤15％的条件下，降低孕育剂量可有效减少激冷层的石墨数量，提高激冷层的硬度；同时，可增加铁液激冷敏感性，有利于凸轮轴的生产控制。     

DISTRIBUTION OF SULFUR IN HIGH TEMPERATURE PHASES OF CAST IRON

The distribution of subversive element sulfur in high temperature phases during solidificationof cast iron was investigated by means of liquid quenching method and autoradiography.Theresults show that in grey cast iron,sulfur is concentrated in the liquid,flake graphite and in theperipherial area of D-type supercooled graphite eutectic cells,but less sulfur is in austenite.Besides,the content of sulfur in A-type graphite is higher than that in D-type graphite,andsulfur content in eutectic austenite is a little higher than that in primary austenite.While,innodular graphite cast iron less sulfur is in liquid and austenite,but more in nodular graphite.The blackness of the spots on the emulsion film corresponds to the atomic percentage ofradioactive substances located on the surface of the specimen.     

硫在铸铁高温各相中的分布

采用液淬法配合自射线照相研究了反球化元素硫在铸铁凝固过程各高温相中的分布。结果表明:灰铸铁中,硫在液相及片墨中的浓度较高,在奥氏体中最低,在D型石墨共晶团的周边有富集。在球铁中,球墨中硫的浓度相对较高,液相及奥氏体中则较低。粗片墨(A型)中硫的浓度比细片墨(D型)中的高,共晶奥氏体中硫的浓度高于先共晶枝晶奥氏体。 自射线照相中乳胶的感光代表放射性物质的原子百分浓度。     

Effect of Lanthanun on micructure and properties of a chilled iron camshaft

Inoculation can reduce the chill depth of a chilled iron,and therefore influence the microstructure and properties of the iron.In this paper,the effect of rare earth Lanthanun (La) on the microstructure and properties of a chilled iron camshaft was studied.The results show that the La addition efficiently enhances the mechanical properties,yet with the unfavorable effect of decreasing the chilled depth and hardness.Moreover,La promotes graphite concentration and results in large graphite size,as well as A-type graphite.It is also found that excessive La destroys the interconnection and directivity of ledeburite.According to the experimental results,the optimum adding content of La should be no more than 0.02wt.%.     

电磁连续铸造法制备高速钢复合轧辊

进行了高速钢复合轧辊的电磁连续铸造实验,在工艺参数匹配得当的情况下,制备出了外观形状规整、振痕轻微,内部组织致密,结合面质量良好的辊坯。分析结果表明,辊坯从外到内依次为激冷凝固层、枝状晶区、界面结合区和辊芯金属区。外层高速钢主要是马氏体+贝氏体+残余奥氏体+合金碳化物组织,其中的共晶碳化物呈迷宫状、短条状和粒状,辊芯为珠光体+沿晶界析出的少量铁素体,晶粒细小。双金属复合界面的结构主要由扩散层、激冷凝固层和柱状晶区组成。     

Sb微合金化对灰铸铁组织和性能的影响

研究了Sb微合金化对灰铸铁组织和性能的影响.在RESiFe+SiCa孕育条件下,Sb加入量小于0.04%,可降低铁液的白口倾向,提高灰铸铁的抗拉强度和硬度.Sb微合金化厌铸铁的组织为A型+少量D型石翠,基体为细片状珠光体.Sb略增加磷共晶数量,含RE和Ca的孕育剂可抑制这种作用.采用Sb微合金化生产法兰盘零件,本体R<,m>可达到Cr、Cu合金化的水平,而硬度却低17 HBS左右,有利于改善零件的加工性能.     

激光表面淬火对铬钼铸铁组织和硬度的影响

采用TH-3DC3000型激光加工系统对铬钼铸铁进行了激光表面淬火处理,研究了不同激光功率和扫描速度对铬钼铸铁显微组织、表面硬度及硬化层深度的影响。结果表明,经激光表面淬火后,铬钼铸铁的组织由硬化区、过渡区和基体3个区域组成,硬化区组织为隐晶马氏体、残留奥氏体和球状石墨,过渡区组织为隐晶马氏体、珠光体和球状石墨,基体组织为铁素体、珠光体和球状石墨。在激光表面淬火未对试件产生过热影响时,激光功率的增大和扫描速度的降低均会提升铬钼铸铁的表面硬度和硬化层深度。在5 mm×20 mm的矩形激光光斑下,确定最优的参数组合为激光功率2300 W、扫描速度0.003 m/s,采用该参数组合对铬钼铸铁进行激光淬火处理时,表面硬度为760 HV0.3,硬化层平均硬度为724 HV0.3,硬化层深度可达1.4 mm以上。     

微量Sn对灰铸铁组织和性能的影响

Sn作为一种合金化元素,在灰铸铁中既可强烈促进珠光体的生成,又可细化珠光体.在实际生产中,由于某些生铁中含有过量的Sn,铸件易产生裂纹或显微裂纹,导致铸件报废.制备了不同Sn含量的铸件试样,并测定了其抗拉和抗弯强度,用金相显微镜观察不同Sn含量对铸件的石墨形态和基体组织的影响,同时详细考察了其铸造性能.结果表明:适量的Sn会促进珠光体基体的形成、细化共晶团,而对石墨的组织和形态无明显的不良影响.同时微量的Sn溶于奥氏体中,降低了发生先共析铁素体和珠光体的温度范围,使收缩率降低.但过量的Sn增加碳化物和磷共晶的数量,同时使灰铸铁的白口宽度增加,使铸件产生硬脆性,从而导致热裂和冷裂,这是铸件产生裂纹的主要原因.在生产中,应采取措施使铸铁中Sn含量控制在0.102％以下,并结合孕育处理等措施改善铸件的组织,提高力学性能.     

16MnCr5钢大马力柴油机凸轮轴渗碳淬火组织演变

通过光学显微镜、扫描电镜、XRD测试、硬度梯度测试等研究16MnCr5低碳合金钢凸轮轴渗碳淬火+低温回火后沿径向的显微组织和硬度。结果表明,940 ℃强渗适用于16MnCr5钢凸轮轴,显微组织沿凸轮轴径向变化明显,渗碳层表面组织为高碳的针状马氏体和10%左右的残留奥氏体,表层硬度可达750 HV,有效硬化层深度可达1.5 mm以上,基体组织为贝氏体和低碳马氏体的混合组织。