真空消失模铸造低合金余热淬火马氏体球墨铸铁磨球

介绍了采用真空消失模铸造（EPC）低合金余热淬火马氏体球墨铸铁窘球的工艺、窘球的组织、力学性能、生产成本以及使用性能，并与采用金属型铸造的相同材质的磨球进行了对比。工业实验表明：采用真空消失模铸造的低合金余热淬火马氏体球墨铸铁磨球的耐磨性约是采用金属型铸造的低铬铸铁磨球的2倍。     

高炉铁水直接球化处理初探

用高炉铁水直接生产球铁,可以省去将高炉铁水铸成生铁块,再装入冲天炉中熔炼的工艺过程.可减少S_1、Mn元素烧损,减轻运输负担,节约能源.高炉铁水直接球化处理的办法有两种:一是不经过热,直接在铁水缶或铁水包内进行球化处理;一是双联法,用电炉过热,进行降碳处理,加入适量的合金即可得到优质球铁.我厂现已初步完成第一种方法的试验,待大型电炉安装后将正式投产.     

低合金球墨铸铁磨球的研制及应用

对碳、硅含量及球化剂量、孕育剂量的控制和热处理工艺的研究,获得了在马氏体基体上同时分布着碳化物和石墨球的球墨铸铁,用其制造的磨球具有高的耐磨性,且价格便宜。     

余热淬火低合金马氏体球墨铸铁磨球的生产应用

介绍了余热淬火低合金马氏体球墨铸铁磨球(DMQ)的生产工艺过程,以及生产过程中工艺参数的调整和控制。经生产实践统计数据表明:该DMQ球与选厂过去使用的中锰球相比,使用寿命提高了3倍,为外购贝氏体锻钢磨球寿命的2倍。采用该技术生产DMQ耐湿磨磨球,工艺简便,设备投资少,见效快,不需添加更多的贵重合金元素就可有效改善铸球力学性能、抗磨耐蚀性能且破碎率低。     

具有性能梯度特性的贝-马-奥球墨铸铁磨球的制备工艺

采用10 kg真空中频感应炉熔炼铁液,经炉前一次球化及两次孕育处理,真空浇注得到球墨铸铁球。使用电热炉加热磨球到不同的奥氏体化温度,并在不同温度的硝酸盐和亚硝酸盐混合介质中进行连续冷却淬火,后经低温回火得到球墨铸铁磨球。其中,性能最佳的为贝-马-奥球墨铸铁磨球,其显微组织为:球状石墨(体积分数12%左右)+下贝氏体+高碳针状马氏体+残留奥氏体(质量分数16.6%~18.1%)。石墨球化率达到92%、球化级别为2级,球墨尺寸级别为9.2级;磨球表面硬度为55~58 HRC,表面与心部硬度差5 HRC;磨球表层的常温冲击韧性为20.5 J/cm2,心部冲击韧性为25.3 J/cm2,表现出表层高硬度,耐磨损;心部高韧性,抗破碎的性能梯度特性。进一步研究表明:下贝氏体和残留奥氏体组织对提高磨球的性能有着显著的作用,而上贝氏体组织则不利于磨球的综合性能。     

水泥球磨机用中铬铸铁磨球的研究

在含铬量为７％的中铬铸铁中加锰合金化，研究了热处理工艺对其机械性能及冲击磨损抗力的影响。结果表明适当地降低淬火温度可使含锰中铬铸铁获得良好的机械性能，在使用水泥磨料时的冲击磨损抗力与１５－２－１马氏体高铬铸铁相当，代替高铬铸铁制造水泥球磨机磨球，在保证耐磨性的前提下降低成本，具有明显的经济效益。     

国外铸造

在摇动包中利用氧气脱磷脱硫制球铁最近广泛采用直接利用高炉铁水制造钢锭模。另外锭模材质球铁的比普通灰铁好,所以迫切需要用高炉铁水制造球铁。但是一般炼钢用高炉铁水含磷量特别高,简单地用通常处理方法难于得到韧性好的球铁。鉴于摇动包具有良好的精炼性能,进行了利用摇动包对高炉铁水精炼试验,即利用摇动包正反摇动作用能迅速而稳定地促进铁水和炉渣之间的反应。用氧气精吹试验证实了能在短时间内达到脱磷的效果,容易地制成球铁。     

Cr对马氏体球墨铸铁磨球组织和性能的影响

研究了两种不同Cr含量的马氏体球墨铸铁磨球(Φ110 mm)内外层微观组织和硬度。结果显示,磨球的表层组织以马氏体和石墨球为主,不含Cr的磨球心部组织以片层状的珠光体为主,还有石墨和少量铁素体;加入0.4%Cr后,磨球心部以马氏体为主,含一定数量的碳化物。硬度测试结果表明不含Cr磨球外层硬度约HRC50,心部硬度仅HRC30,内外层硬度相差HRC20;加Cr后因引入了碳化物,外层硬度提高到HRC59,而内外层硬度差仅HRC3。与高铬铸铁磨球相比,含Cr的马氏体球墨铸铁磨球具有较好的综合性能,在较大冲击环境下具有更好的应用前景。     

高炉铁水浇注离心球铁管的生产特点

论述了离心球铁管的优点，用高炉铁水浇注离心球铁管的生产特点、工艺流程及主要设备。     

球墨铸铁磨球的生产实践

文章分析了球磨机和磨球的技术要求,提出采用球墨铸铁材质能够满足磨球使用要求,并通过试验研究确定了热处理工艺对磨球组织、性能的变化规律。试验结果表明,φ100mm磨球选用珠光体球墨铸铁材质,获得磨球金相组织为球状石墨加回火马氏体和少量碳化物,球表面硬度HRC50～55,表面与心部的硬度差为HRC1～3,完全满足使用要求。     

贝氏体—马氏体抗磨球墨铸铁热处理工艺的试验研究

试验研究了淬火介质、奥氏体化温度和回火温度对贝氏体－马氏体抗磨球墨铸铁组织与性能的影响。选择合理的热处理工艺，获得了优良的性能，洛氏硬度达50－55HRC,冲击韧度为8－15J／cm^2,φ80mm磨球冲击疲劳寿命（落球试验的跌落次数）达2万次以上。     

奥氏体—贝氏体合金球铁磨球的研制与应用

研究了一种新型磨球材质———奥贝合金球铁，采用合金化和等温淬火处理，可以获得下贝氏体、残余奥氏体、少量马氏体基体组织的球铁。该材质的磨球在不同工况下装机考核。结果表明，其耐磨性明显优于低合金球铁和锻钢。它的推广应用具有显著的综合效益。     

消失模铸造低碳球铁磨球的工业生产

用所介绍的消失模工艺铸造低碳球铁磨球，在工业条件下可获得准铸态贝氏体组织磨球。通过在水泥厂应用，结果表明：磨球的成本可比低铬合金铸铁磨球降低18％，磨球的吨水泥磨耗降低80％，破球率降低一半。     

新型贝氏体球墨铸铁磨球的研究

以锰和微量合金元素取代贵重金属镍、钼、铜,并采用不同于等温淬火的冷却方试,获得以针状组织(贝氏体+马氏体)为主,有一定量奥氏体的新型抗磨球铁。冲击韧性可达10J/cm2以上,硬度达HRC50以上。在磨球生产上应用结果表明,耐磨性比中锰球铁磨球提高一倍,冲击疲劳性能比中锰磨球提高七倍,而生产成本与之相当。     

球铁马氏体彩色金相的制备及研究

球铁铸态试样与热处理态试样的彩色金相制备工艺规范不同。分析了热处理态试样难于成色的原因,并试验得出热处理态彩色金相制备工艺规范。通过彩色金相图对马氏体球铁磨球的结晶形态和晶内缺陷进行了深入讨论。结果表明,彩色金相比黑白金相能揭示更多的马氏体结构特征信息,并为保证获得力学性能良好的球铁提供依据。     

生产球磨机磨球的新型球墨铸铁

总结了近年来我国冶铸工作者研制的新型球墨铸铁磨球,通过合理选择化学成分,采取适宜的热处理方法,得到马氏体、贝氏体、奥-贝、马-贝等基体组织的球铁,生产的磨球使用中表现出了优良的耐磨性能。     

热处理工艺对高铬磨球组织与性能的影响研究

对使用铁模覆砂铸造工艺生产的高铬耐磨磨球进行热处理研究。沿球直径切开,未发现缩孔缩松缺陷。铸态下磨球力学性能较差,热处理后磨球力学性能显著提升。950℃×2h油冷淬火,350℃×2h回火的磨球综合性能最优,冲击韧度和洛氏硬度相对于铸态分别提高55%和26%。经过金属基体显微硬度测定和组织观察,可判定铸态下金属基体主要为奥氏体组织;淬火时奥氏体大部分转变为马氏体,显微硬度显著增高;回火时淬火马氏体转变为回火马氏体或回火托氏体,淬火应力消除,韧性增加,显微硬度减小。     

CADI磨球落球疲劳试验中的应力数值模拟及失效分析

应用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对CADI磨球在落球疲劳试验单次落球过程中的应力场进行了数值模拟.结果表明:磨球碰撞接触界面剪应力峰值出现在略偏离接触界面中心位置,等效应力峰值出现在接触界面中心位置.残余等效应力峰值和残余剪应力峰值均出现在撞击部位周围挤压区.作者认为,是残余应力的累积、应力诱发马氏体相变和加工硬化、磨球材质及冶金质量等综合因素引起的材料疲劳损伤导致了磨球的表层剥落失效.磨球亚表层夹渣物的存在是造成剥落失效的直接原因.     

显微组织对CADI磨球冲击磨损性能的影响

采用油淬+空气等温热处理工艺制备CADI磨球,利用不同的油淬时间获得组织不同的CADI磨球。使用OM、SEM、XRD和冲击磨料磨损试验机研究了显微组织对CADI冲击磨损性能的影响。结果表明:采用短时油淬时,CADI磨球的基体组织主要为下贝氏体;而长时间油淬时,CADI磨球基体形成了马氏体。在冲击功为1.2 J的冲击磨料磨损试验中,马氏体CADI试样在初始阶段耐磨性较好;随着时间的延长,磨损失重越来越大,超过贝氏体为主的CADI试样。冲击磨损过程中,试样会产生形变层,形变层内石墨球和基体的界面处会产生较大应力集中;当组织韧性不足时,裂纹极易从石墨球和基体的界面处萌生和扩展,导致耐磨性下降。     

用转动包制造球墨铸铁——高硫铁水的直接球化处理

用镁进行铸铁的球化处理,在工业上已得到了广泛地应用。镁是与氧、硫亲和力很强的元素,如果铁水中含有这些元素,镁就会与它们反应,而达不到球化的作用。因此,球化处理的铁水,含硫量要低。这就要熔炼低硫铁水或是进行脱硫处理降低铁水的含硫量。所谓转动包法球化处理,就是使用纯镁,在大气压下自动地调节镁的反应而进行石墨球化的方法。采用此法,即便是对于酸性冲天炉熔烁的高硫铁水,也能在同一球化处理的