我国稀土、镁球墨铸铁的发展和应用

在我国普遍以稀土、镁做球化剂,采用冲入法处理工艺获得球墨铸铁。它比用纯镁做球化剂有一系列优点:降低球化所需要的残余镁量;消除干扰球化元素的有害作用,允许用多种生铁作球铁原料;球墨铸铁的铸造性能得到显著改善,铸造缺陷相应减少;提高球铁的机械性能和使用性能等。稀土、镁球铁的应用已相当广泛,主要有珠光体基体、铁素体基体和贝氏体基体三种。本文详细介绍了三种球铁的机械性能,特别是以小能量多次冲击理论和进行的有关试验分析了珠光体球铁和铁素体球铁的性能特点及代替铸钢和可锻铸铁的可能性。最后介绍了影响贝氏体球铁性能的因素,测定了贝氏体球铁的断裂韧性值。     

METALLURGICAL AND TECHNOLOGICAL FEATURES OF RARE EARTH-MAGNESIUM NODULAR CAST IRON AND ITS APPLICATIONS IN CHINA

在我国普遍以稀土、镁做球化剂,采用冲入法处理工艺获得球墨铸铁。它比用纯镁做球化剂有一系列优点:降低球化所需要的残余镁量;消除干扰球化元素的有害作用,允许用多种生铁作球铁原料;球墨铸铁的铸造性能得到显著改善,铸造缺陷相应减少;提高球铁的机械性能和使用性能等。 稀土、镁球铁的应用已相当广泛,主要有珠光体基体、铁素体基体和贝氏体基体三种。本文详细介绍了三种球铁的机械性能,特别是以小能量多次冲击理论和进行的有关试验分析了珠光体球铁和铁素体球铁的性能特点及代替铸钢和可锻铸铁的可能性。最后介绍了影响贝氏体球铁性能的因素,测定了贝氏体球铁的断裂韧性值。     

硅铁和稀土复合孕育对高碳灰铁组织与性能的影响

以高碳灰铸铁为研究对象,研究硅铁和稀土的复合孕育对其组织与力学性能的影响。实验结果表明:在硅铁加入量不变的情况下,随着稀土加入量的增加,片状石墨形貌发生变化甚至出现球化现象;当稀土加入量为1.2%时,石墨开始蠕化,基体中开始出现莱氏体和珠光体;当稀土加入量为1.4%时,石墨开始球化,基体中珠光体含量减少、莱氏体数量增多;当稀土加入量达到2.0%时,球化率继续升高,基体中大量出现莱氏体;随着稀土加入量的增加,所得的高碳灰铸铁的力学性能呈增加的趋势,当稀土加入量超过1.0%时,其力学性能增加明显,抗拉强度超过450 MPa。     

稀土球化剂如何正确用于球墨铸铁的生产

稀土变质剂在球墨铸铁中能起到促进石墨成球状、改良石墨形状、降低残余镁量、脱氧脱硫、消除干扰元素和减少夹杂的作用.稀土中铈与硫结合能促进基体石墨核心的形成,增加石墨球数.但是在生产中如何利用稀土球化剂来保证球墨铸铁的质量仍是非常重要的问题.     

微量元素锑对不同断面球铁的影响

通过在稀土镁球铁中加入微量元素锑,能有效地获得铸态珠光体球铁,较明显的提高了材料的综合机械性能。同时在不同断面的球铁中,对于稳定珠光体,提高石墨球化等级也起到有益的作用。     

破碎铁素体球墨铸铁件的生产

在球墨铸铁件生产过程中,优化化学成分并严格控制铁液温度,选用低稀土镁球化剂,用盖包法进行球化处理,采用部分奥氏体化正火热处理,获得高强高韧球墨铸铁,其基体组织为珠光体和破碎铁素体.     

关于大断面球墨铸铁轧辊中灰斑问题的探讨

灰斑是铸铁轧辊生产中常见的缺陷。特别是大断面轧辊,由于冷却速度慢、共晶停留时间长等原因使灰斑更严重。根据长时间生产经验,作者提出了改善凝固条件、防止球化和孕育衰退的一些杜绝石墨畸变的措施,从而较有效地解决了灰斑问题。     

关于球墨铸铁的焊接问题

球墨鑄鈇是一种非常优秀的新的工程材料,它兼有普通灰铸鉄的澆鑄性能和切削加工性能,以及鑄鋼的机械性能。在冶金学上,球墨鑄鉄可以認为是一种包含有球狀石墨夾杂物的低台金鋼。球狀石墨的存在形式,造成了能充分利用金属基休所固有的强度及塑性的条件。球墨鑄鉄中的镁不仅使石墨球狀化,也可使金屬基体組織的晶粒微細化,并增高珠光休的瀰散性而造成索氏体形式的珠光体。     

球铁铸件断口灰斑分析

QT700铸态球铁凸轮轴断口出现灰斑,扫描电镜观察发现灰斑区石墨球数量和w(C)量明显高于银色区,但金相组织观察显示,黑斑区球化情况良好,无组织缺陷。断口扫描电镜确定灰斑区断口为韧性断裂,银色区断口为解理或准解理脆性断裂。断口灰斑再现试验证明,球铁铸件断口上的灰斑说明该区域是韧性断裂区域,并非组织异常,也并非是铸造缺陷。     

汽车模具用QT550-6球墨铸铁件的生产

采用中频无芯感应电炉熔炼工艺,选用低稀土球化剂进行盖包法球化处理以及复合孕育处理等关键工艺,稳定生产出合格的球墨铸铁件。生产结果:铸件抗拉强度σb≥550 MPa,伸长率δ≥6%,基体为铁素体和珠光体混合基体,球化级别2³级,石墨球大小63级,石墨球大小6⁷级,达到或超过国家标准。并且进行了批量生产,取得了良好的社会经济效益。     

稀土镁球铁法兰铸造缺陷的分析

稀土镁球铁法兰在铸造中经常会出现缩孔、缩松,球化不良及球化衰退,石墨漂浮,夹渣,皮下气孔等铸造缺陷,现把缺陷的特征、产生的原因以及防止措施提出来,对生产有一定指导意义。     

稀土镁变质对船用气缸套减摩铸铁组织和性能的影响

研究了稀土镁变质剂对大型船用低速柴油机气缸套减摩铸铁组织和性能的影响。结果表明,稀土镁变质处理气缸套铸铁的石墨形态为A型石墨+少量团块状和近球形石墨;增加RE用量,石墨更细化,端部钝化明显,短棒状和近球形石墨数量增加。稀土镁变质气缸套铸铁的基体组织为珠光体+断网硬质相,增加稀土则增加组织的硬质相数量。适当增加变质剂中RE含量有利于提高铸铁的强度和硬度,采用0.10%RE2Mg6+0.45%RE10Mg5+0.10%RE24Si Fe处理试块的强度和硬度可达269 MPa和252 HBW,且强度和硬度的均匀性提高。     

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,     

树脂砂铸造球铁件表层球化不良的改进

对呋喃树脂砂铸造球墨铸铁砂箱加工面灰斑缺陷进行了金相组织分析,确认灰斑缺陷是由球化衰退导致,为此分析了灰斑部位和正常部位的化学成分,发现灰斑区域的S和C都明显高于正常区域,因此断定球化衰退是由于树脂砂中的S渗入到铸铁件表面,使球状石墨畸变而引起的。为解决灰斑问题,采取了如下防止措施:(1)在铸件渗S部位设置冷铁;(2)在砂型表面用涂料阻隔含S气氛渗入到铸件表层;(3)控制树脂及固化剂加入量,减小灼烧减量,使树脂砂w(S)量降低。生产结果显示,铸件加工表面灰斑问题获得解决。     

锑对铸态珠光体球墨铸铁的影响

锑 (Sb)在球铁中可获得完全珠光体基体组织 ,但因偏析而造成强烈干扰 ,稀土元素 (RE)能缓和Sb的强烈珠光体化能力 ,RE的加入量与Sb含量有关。本文对Sb在稀土镁球墨铸铁中加入量进行实验 ,表明适量的Sb对生产铸态高强度球墨铸铁QT70 0 2是行之有效的手段之一。1　实验条件工频炉熔炼 ,出铁温度 (15 0 0± 10 )℃ ,球化处理铁水量为 35 0kg ,球化剂用稀土镁硅铁Mg8RE5冲入法 ,加入量 1.4 % ,球化处理温度 14 2 0℃ ;FeSi75孕育剂 ,加入量以终Si量为标准进行控制。元素Sb以纯金属形式在炉前倒包加入 ,也可作为球化剂孕育剂的组元加入…     

铋对稀土镁球铁金相组织和机械性能的影响

采用75%Si－Fe加Bi复合孕育稀土镁球铁与采用75%Si－Fe孕育对比,在实验室条件下,较广泛地研究了铋对壁厚5—90毫米的铸态稀土镁球铁金相组织和机械性能的影响。试验结果及检测分析表明,微量Bi加入铁水中后,增加了球铁单位面积上的石墨球数,改善了石墨球的圆整度、尺寸和分布均匀性;同时,提高了球铁基体中的铁素体含量;还在保证球铁强度不变的条件下,明显提高了球铁塑性。     

低稀土镁钡钙合金生产高韧性铸态铁素体球铁

我厂生产的装载机和汽车等高韧性铸态铁素体球铁件牌号为Q T420-10,是利用稀土镁球化剂加硅钙与硅铁二次孕育达到性能指标的。由于球化后铁水残余稀土量比残余镁量高,致使石墨球形较差,影响机械性能和球化级别。 1991年以来,我们使用低稀土镁钡钙合     

铸态S195柴油机球铁曲轴的生产和使用可靠性

获得珠光体球铁有效而简便的方法是添加稳定珠光体的合金元素。我们曾在实验室中研究了铜、锑和锰对铸态球铁机械性能和基体组织的影响。铜(0.3～0.4％)均匀地分布在基体组织中,能稳定珠光体又不促进碳化物的形成,既提高球铁的强度和硬度,又不致引起脆性,对石墨球化亦无影响     

新型Ni-Cu-C合金中石墨的球化处理及其性能

采用熔炼法制备出新型Ni-Cu-C固体自润滑材料, 研究了稀土镁球化剂对Ni-Cu-C合金中石墨的球化作用. 结果表明: 在加入铜量0～50%范围内, 用0.75%的稀土镁球化剂可以使结晶的石墨有效球化; 石墨经球化处理后, 形核密度提高, 分布均匀; 铜的固溶作用提高了合金基体的硬度, 增大了材料的电阻率, 在加入量大的情况下, 对石墨有一定的球化作用, 但降低石墨的含量; Ni-Cu-C合金的自润滑性能随石墨含量的提高及球化而得到改善; 与退火态45#钢和GCr15轴承钢进行干摩擦磨损时, Ni-20%Cu-3.5%C合金的摩擦因数分别保持在0.12和0.13.     

稀土镁球墨铸铁的起源及其早期发展--纪念稀土镁球墨铸铁投产40周年

上世纪60年代初，为了充分开发和应用我国丰富的稀土资源，包钢、锡柴、上海内研所和一机部系统的一些生产和科研单位曾各自或协同进行稀土球墨铸铁试验研究。结果发现稀土的球化作用较弱，稀土球铁的球化率不如镁球铁，但夹渣、缩松明显少于镁球铁。这种结果引起了用稀土和镁进行球化处理的设想，导致了稀土镁球铁的诞生，解决了当时国内球铁生产由于原材料和技术两方面原因引起的质量问题，对我国球墨铸铁的发展起了重要作用。研究表明，与镁球铁曲轴相比，稀土镁球铁曲轴的夹渣、缩松缺陷大幅度减少，疲劳性能和耐磨性能也明显提高，因而很快在全国范围内推广。在这之后，锡柴又试验成功稀土镁硅铁合金球化剂冲入球化处理法，取代比较不安全而且温降较大的压力包处理法，并将稀土镁球铁用于柴油机连杆、大断面曲轴以及重量达20t的16V300型气缸体，此外，1965年还研制成功等温淬火稀土镁球铁凸轮轴并投入大批量生产。稀土能中和微量元素及铁液中某些气体的反球化作用，而稀土使球墨畸变的作用也需要微量元素中和。稀土镁球铁发生石墨漂浮的临界碳当量是4．55％，与镁球铁基本相同。稀土在球铁中的应用要注意用量恰当，才能达到“扬长避短”，充分发挥其有利作用和免除其不利影响。