Nb在灰铸铁中的存在形态

用附带能谱的扫描电镜研究了Nb在灰铸铁中的存在形态,结果显示：少量Nb以原子形式固溶于基体,绝大多数Nb形成富Nb相镶嵌在基体上面;富Nb相形态丰富,有块状（包括方块状和三角形）、不规则形状（包括X型、Y型）以及条棒状;在富Nb相形成过程中,TiN可能作为异质核心,因而对富Nb相的形成起了促进作用。     

Nb元素对中碳钢加热过程中晶粒长大的影响

通过金相显微镜、透射显微镜以及热力学软件研究了Nb元素在加热过程中对中碳钢奥氏体晶粒长大的影响。结果表明:由于Nb溶质原子的拖曳和含Nb析出物钉扎的综合作用,相同加热条件下含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸要小于无Nb钢。随着加热温度的升高,无Nb钢的奥氏体晶粒尺寸基本呈线性增加,含Nb钢在1200℃以下晶粒生长较慢,当加热温度高于1200℃时,由于含Nb析出物的溶解以及生长驱动力突然增加,晶粒生长速度突然提高。     

Nb对高CE灰铸铁耐磨性能的影响

研究了Nb对高CE灰铸铁耐磨性能的影响,结果表明：（1）Nb可以提高灰铸铁的耐磨性,加入0.25%的Nb时,铸铁的相对耐磨性可提高55%;（2）Nb在基体组织中的固溶强化作用提高了基体的显微硬度,当w（Nb）量为0.46%时,基体显微硬度提高40%;（3）灰铸铁耐磨性能的提高应该归因于基体中的富Nb相,因为富Nb相在基体中的分布及形态对提高铸铁的耐磨性起着明显的作用。     

高钨镍基高温合金K416B富W相的析出行为

研究了K416B合金中富W相的析出行为与合金浇注温度和凝固速率的关系。结果表明,在相同冷却速率下,合金的浇注温度由1500℃降低到1450℃时,晶粒尺寸明显减小。在不同浇注温度下,合金中均有块状α-W相在残余共晶中析出,α-W相形貌差别不大。合金的残余共晶中存在大尺寸的M6C相,而残余共晶的边缘处有小尺寸的M6C相。高凝固速率时,合金中富W相数量减少、尺寸减小,表明富W相析出受到明显抑制。对于铸造高钨镍基高温合金,选择合适的浇注温度以及保温体系加快凝固初期的冷却速率,可以控制富W相的析出和转变,从而优化合金性能。     

定向凝固条件下亚共晶铸铁凝固特性的研究

用定向凝固方法,对亚共晶成分铸铁的凝固特性进行了研究。结果表明,当铸铁按稳定系凝固咸灰口铁时,先共晶奥氏体枝晶的数量和发达程度随凝固速度的增大面增加。面当铸铁按介稳系凝固成白口铁时,先共晶奥氏体枝晶的数量和发达程度都基本上不随凝固速度的变化面改变。分析指出,灰铸铁的共晶凝固温度随凝固速度的增大面降低,而白口铁很难过冷,其共晶凝固温度基本不变．     

灰铸铁和球墨铸铁凝固过程中的几个问题

详细介绍了灰铸铁和球墨铸铁的凝固过程,包括生核过程、初生奥氏体枝晶的析出过程以及亚共晶铸铁、过共晶铸铁、共晶铸铁的形成过程。阐述了初生奥氏体枝晶的形态和初生奥氏体枝晶对铸铁性能的影响以及对初生奥氏体枝晶的控制。分析了灰铸铁和球墨铸铁的共晶转变过程以及石墨的晶核。最终得出:(1)对于灰铸铁,组织中枝晶所占的体积分数提高,铸铁的强度随之提高;(2)对于球墨铸铁,初生奥氏体枝晶的数量和枝晶间距,对石墨球的形态、尺寸和分布状况有重要的影响;(3)将w(Al)量控制在0.005%~0.01%,既促进灰铸铁石墨生核,又不会诱发针孔缺陷;(4)采用含S、O的孕育剂可以使球化率提高、石墨球数增多、石墨球尺寸减小,从而提高球墨铸铁质量。     

N对汽车发动机用新型奥氏体耐热铸钢1000℃蠕变性能的影响

为了应对汽车发动机排气温度将大幅升高至1050℃的要求,本工作以新设计的3种不同N含量(0~0.55%,质量分数)的Nb稳定化奥氏体耐热铸钢为研究对象,通过在1000℃,50 MPa条件下的蠕变性能测试和蠕变前后的组织分析,研究了N对奥氏体耐热铸钢1000℃蠕变性能的影响规律.结果表明:根据N添加量的不同,合金之间的最小蠕变速率相差接近一个数量级.合金的主要析出相为Nb C,Nb(C,N)和富Cr相.随着N含量的增加,合金中Nb C转变为Nb(C,N),其形貌逐渐从草书体状转变为不规则的混合片块状,并最终转变为多面体块状.其中,草书体状Nb C能有效强化铸钢的晶界和枝晶间区域,因而有利于提高高温蠕变性能.富Cr相在晶界的粗化连接是合金蠕变断裂的主要裂纹源,不利于蠕变性能.富Cr相的二次析出还会降低奥氏体基体固溶的C含量,从而降低其固溶强化能力.草书体状Nb C的析出及富Cr相含量的降低是新型奥氏体耐热铸钢蠕变性能提高的主要原因.     

用热分析研究浇注温度对亚共晶灰铸铁的影响

研究了浇注温度对铸造亚共晶灰铸铁件凝固过程的影响。根据热分析仪器测得的铸件连续冷却曲线,使用微分热分析法,并结合金相试验,重点分析了浇注温度对铸件凝固过程热分析特征值和凝固后微观组织的影响规律。分析结果表明:初生奥氏体析出温度TAL和共晶凝固结束温度TEF对浇注温度的变化比较敏感,且随着浇注温度的升高而增加明显;再辉温度△TR与△T1也随着浇注温度的升高出现明显的变化;浇注温度的增加,使得试件内的共晶团尺寸增加,奥氏体一次与二次枝晶臂间距随之增加。     

Ag-Cu/Co-Sn共晶合金深过冷快速凝固反常共晶的形成研究

利用熔融玻璃净化循环过热的方法进行了Ag-Cu/Co-Sn共晶合金的深过冷快速凝固实验,并系统研究了熔体过冷度和微量Nb添加对反常共晶形成的影响。结果表明,快速凝固过程中共晶枝晶内部首先重熔形成反常共晶,随着过冷度的增大,共晶相的形貌从蠕虫状转变为球形颗粒,被重熔形成的固相颗粒将作为剩余液相形核生长的基底,Ag-Cu共晶中共晶两相形核具有非互惠性。Co-Sn共晶合金中添加Nb元素后样品内部反常共晶形成的临界过冷度由23 K降低至15 K,而表面组织中过冷度从45 K降低至30 K。由于样品表面与坩埚壁接触有利于结晶潜热消散,反常共晶形成的临界过冷度较高。Ag-Cu共晶合金温度再辉曲线上慢速凝固阶段持续的时间较Co-Sn共晶合金要长。     

衰退对蠕墨铸铁热分析曲线特征的影响

应用热分析技术对比了蠕墨铸铁、灰铸铁和球墨铸铁的热分析曲线特征,研究了蠕化、孕育作用衰退时间对蠕化率及热分析曲线的影响规律。试验表明,蠕墨铸铁热分析曲线最大共晶过冷温度与球墨铸铁相当,再辉现象明显;随着衰退时间延长,奥氏体初生温度呈上升趋势,蠕墨铸铁共晶最低温度下降,再辉温度逐渐升高;当转变为灰铸铁后共晶最低温度突然上升,再辉温度降低。     

Nb对灰铸铁热疲劳性能的影响

采用Uddeholm热疲劳方法测定了Nb对灰铸铁热疲劳性能的影响,试验结果表明：（1）Nb的加入能够提高灰铸铁的抗热疲劳性能,随着w（Nb）的增加,试样最大裂纹深度和宽度都逐渐减小;（2）由于Nb细化石墨使裂纹源减少和裂纹扩展途径变细,Nb元素能够改善材料表面经热疲劳处理后恶化的性能。     

Thermal conductivity of cast iron-A review

This paper gives a brief introduction to the four research methods for the study on thermal conductivity of cast irons,including experimental measurement,statistical analysis,effective medium theory and numerical simulation.Recent studies on the thermal conductivity of various cast irons are reviewed through the influence of alloying elements,structural constituents,and temperature.The addition of alloying elements is the main reason that restricts the thermal conductivity of cast irons,especially spheroidal graphite cast iron.The connectivity of graphite has a significant effect on the thermal conductivity of flake and compacted graphite cast irons,semiquantitative and quantitative analysis of this factor is a key and difficult point in the study of thermal conductivity of cast irons.The thermal conductivities of different types of cast irons show varying degrees of dependence on temperature.This phenomenon is the combination of graphite and matrix,rather than just depending on graphite morphology.The study of the relationship between individual phase and temperature is the focus of future research.These summaries and discussions may provide reference and guidance for the future research and development of high thermal conductivity cast irons.     

热分析法在铸造生产中的应用

着重介绍了热分析法在测墨铸铁球化级别、铸铁力学性能预测以及铝硅合金变质处理效果检测等方面的应用情况,指出了目前存在的问题及其发展趋势。     

Nb对灰铸铁高温抗拉强度和抗氧化性的影响

研究了高温条件下,w（Nb）量为0.037%和0.11%对灰铸铁抗拉性能和抗氧化性能的影响,试验结果表明：w（Nb）量为0.037%时,试样为脆性断裂;w（Nb）量为0.11%时,产生了韧性断裂,试样断口出现了韧窝。铸铁加Nb后,石墨和珠光体得到细化,与此同时,富Nb相镶嵌于基体上,有利于提高灰铸铁的抗拉强度;Nb使石墨细化的作用也使氧原子难以进入基体内部,阻止氧化反应,有利于提高灰铸铁的抗氧化性。     

Role of Al, Ti, and Zr in Gray Iron Preconditioning/Inoculation

A research was done to investigate the effect of strong deoxidizing elements, such as Al, Zr, and Ti, in gray irons in laboratory experiments. The conclusions drawn were based mainly on thermal analysis, chill (carbides) sensitivity, graphite characteristics, and SEM analysis. Al and Zr have visible beneficial effects in preconditioning of gray irons, by favoring lower undercooling during solidification. Ti has an inconclusive role, with limited influence, but promotes undercooled graphite formation. Complex (Mn,X)S compounds, nucleated on the previously formed small oxide-based sites, were found as the major nucleation sites for graphite in gray irons, with specific distribution of Al, Ti, and Zr. Al,Zr-FeSi preconditioning of electrically melted and Sr-FeSi inoculated gray irons avoided type D graphite and carbides in 3 mm sections castings.     

利用大量回炉料和废钢生产高牌号灰铸铁

介绍了铸铁冶金质量指标及其影响因素,分析了利用大量回炉料加废钢生产的灰铸铁力学性能、切削加工性能和铸造性能比普通灰铸铁优良的原因.生产实践表明,生产此类灰铸铁的要点是增碳、高温熔炼和控制ω(C)、ω(Si)量;此类灰铸铁的三角试块断口组织致密、呈银灰色、白口宽度不大,抗拉强度为290 MPa,石墨由90％的A型石墨和10％的B型石墨组成,基体组织为5％铁素体+95％珠光体.在焦炭质量及供风条件一定的情况下,温度越高,增碳率越高,废钢用量比例可以越大.     

灰铸铁几个关键技术问题的探讨

对灰铸铁熔炼中的几个关键问题进行探讨：1）锰、硫对灰铸铁力学性能及切削加工性能的影响；2）硬质点颗粒对断屑性能的影响；3）时效处理对高速切削时刀具寿命的影响；4）如何减小高强度灰铸铁的收缩倾向；5）如何生产HT350及更高牌号的灰铸铁。     

高强度D型石墨铸铁的研究进展

综述了灰铸铁中产生D型石墨的原因，D型石墨对灰铸铁性能的影响以及D型石墨灰铸铁的应用。国内外的研究表明：深过冷，在灰铸铁中加入提高过冷度的合金元素（钛，铝，锑，碲，稀土元素等）或者二者的结合都会促进生成D型石墨；D型石墨灰铸铁具有较高的强度，较好的抗氧化性，抗生长性，抗热疲劳性和耐磨性；D型石墨灰铸铁已经广泛用于生产玻璃模具，压缩机缸体，压缩机曲轴等铸件。笔者还介绍了采用钒钛生铁生产的D型石墨合金铸铁凸轮轴的性能特点及其应用情况。     

灰铸铁原铁液质量控制的关键措施——优质原铁液和高效孕育是保证灰铸铁内在质量的基础(2)

温度、化学成分及纯净度是原铁液质量的三个指标,其中出铁温度是决定铁液质量的主导因素。认为出铁温度在1480～1520℃,铁液化学成分(wB/%)在:C2.8～3.3、Si1.0～1.7、Mn0.8～1.2、S<0.12%、P<0.2%,同时注意控制w(H2)<3ppm、w(O2)<60PPM、w(N2)<100ppm,就能够获得优质的原铁液,为生产高质量灰铸件打好基础。