国内外蠕虫状石墨铸铁的应用和研究

蠕虫状石墨铸铁是一种石墨形状介乎片状和球状之间的一种铸铁,它是六十年代中期开始系统研究、七十年代初投入生产的一种新材料。由于它兼有良好的机械性能和铸造工艺性能以及其它性能,故在国际上愈来愈受到重视。目前美、英、西德,民主德国、奥地利、罗马尼亚、捷克、法、日本、波兰和苏联都在继续进行试验和研究。1977年在意大利的佛罗伦萨召开的国际铸造技术协会第44届国际铸造年会上还成立了由美国的Loper博士提议设立的蠕虫状石墨铸铁委员会来进行工作。     

蠕虫状石墨铸铁的结构

本文对蠕墨铸铁进行深腐蚀和热氧腐蚀,并用扫描电子显微镜进行观察研究,揭示了蠕虫状石墨的三维立体形貌和内部晶面取向特征。通过共晶团腐蚀,观察了这种铸铁的共晶团数量和结构特点。结果表明,用各种含有稀土元素的变质剂处理均可得到蠕虫状石墨,其端部具有球状石墨的生长特征,在同一共晶团内部,各蠕虫石墨片间互相联系,这又类似于片状石墨。热氧腐蚀试验表明,蠕虫状石墨端部（0001）面沿圆周方向分布,呈年轮状排列。在枝干分部,则（0001）面沿着枝干方向分布,但其方向变化频繁,呈多晶体。据此,作者提出了蠕虫状石墨晶面取向的模型。蠕墨铸铁的共晶团数量介于灰铸铁和球墨铸铁之间,共晶团的结构也兼有片状石墨和球状石墨两者共晶团的特征。为此,作者也提出了相应的模型。     

蠕虫状石墨铸铁的断裂

本文提出了铸态珠光体蠕虫状(伪片状)石墨铸铁裂纹的发生和发展机理和研究结果。     

蠕虫状石墨铸铁气缸盖的铸造

气缸盖是大功率柴油机的主要零件之一,铸件结构复杂,工作条件十分恶劣,多年来一直是柴油机生产的关键之一。气缸盖在使用中最经常发生的损坏形式是由于冷热疲劳造成的阀座间鼻梁区的开裂。所以,一般选用铬钼铜合金铸铁来制造。图1是16V240柴油机气缸     

蠕虫状石墨铸铁的凝固过程

通过对各种处理剂处理的蠕虫状石墨铸铁凝固过程的研究,明确了共晶凝固时石墨的析出过程。共晶凝固过程可分为两个阶段：第一阶段形成球状石墨,随之被析出的奥氏体壳包围;第二阶段形成蠕虫状石墨,由于包围球状石墨的奥氏体部分熔解,使石墨与熔液接触生长。说明共晶凝固第一阶段形成的球状石墨成为蠕虫状石墨生长的起点。     

稀土钒钛蠕虫状石墨铸铁的试验研究

文内论述了用包头1~#稀土合金对钒钛铸铁进行变质处理,当石墨由片状变为蠕虫状后,其抗拉强度由15～20公斤/毫米~2提高为40～50公斤/毫米~2。碳当量对蠕虫状石墨铸铁的强度没有显著影响。锰的含量由0.28～0.35％增至0.6～0.84％,其抗拉强度平均可提高5％,珠光体也有较显著的增加。加入0.08％的锡以后,珠光体含量由原来的20～35％提高至85％以上,其抗拉强度提高13.65％。用电子扫描显微镜对钒、钛化合物,锡、锰的分布,以及各种组织中硅、锰的含量进行了微区定量分析。铸态时的抗拉强度平均为48公斤/毫米~2,经正火处理后平均为59公斤/毫米~2,比铸态时提高21.5％,经等温淬火处理后,其抗拉强度平均为93公斤/毫米~2,比铸态时提高92.6％,退火处理后抗拉强度平均为40公斤/毫米~2,延伸率由1.54％提高至3.47％,退火后的硬度由铸态时的HB180～210降至HB140～160。一般钒钛铸铁经等温淬火处理后,其抗拉强度约可提高2.5倍。     

铸铁中片状石墨FG■蠕虫状石墨VG的转变

用LMC 定向凝固技术研究铸铁石墨形态的转变,发现了蠕虫状石墨向片状石墨转变及片状石墨向蠕虫状石墨转变的分界线,它表明石墨生长机制在分界线处发生了突变。在高倍扫描电镜下观察发现,片状石墨向蠕虫状石墨转变的机制有三种。     

钇基重稀土蠕虫状石墨铸铁柴油机缸盖的试制

蠕虫状石墨铸铁(以下简称蠕墨铸铁)是六十年代中末期开始研制发展的一种新型工程材料。始原于球墨铸铁球化处理失败而获得,其石墨形状介乎于球状石墨和片状石墨之间。蠕虫状石墨的长度是厚度的2～10倍。它的形状酷似片状石墨,而结构则接近于球状石墨。蠕墨铸铁的机械性能介于球墨铸铁和普通灰铁之间,铸造性     

蠕虫状石墨的结晶生长和液态通道

液淬试验和扫描电镜观察证实了蠕虫状石墨是由凝固早期的石墨小球畸变而来的。在Fe－C－Si合金中加入磷元素后发现蠕虫状石墨在生长过程中其端部确实存在液态通道,Ni－C－P合金的试验结果也证实了这一结果。分析表明这些液态通道的存在对蠕虫状石墨的生长有较大的影响。作者还用微分热分析仪对铸铁结晶生长过程进行了一些研究。根据试验和分析结果作者提出了蠕虫状石墨的生长模型。     

用1~#稀土硅铁合金制取蠕虫状石墨铸铁及其生产性试验

<正> 一、前言蠕虫状石墨铸铁是一种新型的结构材料。这种材料的石墨是以蠕虫状石墨为主,有球团状石墨共存。蠕虫状石墨的形状处在片状石墨和球状石墨之间,石墨短而厚、微曲、具有圆弧形的末端。因而,蠕虫状石墨铸铁具有接近于球铁的强度和刚度,有一定的韧性和良好的耐磨性,并有较小的壁厚敏感性。又有与灰铸铁近似的铸造性能(流动性好、收缩小)和良     

铸铁中石墨形态和石墨结构的研究

采用扫描电子显微镜,通过深腐蚀和热腐蚀方法,研究了铸铁中各种典型石墨（片状石墨、蠕虫状石墨和球状石墨）的立体形貌和内部结构特征。对于片状石墨来说,A、C、D型均属同一种石墨形态,它们都是由分枝而又互相联系的石墨片组成,它们主要是沿着[1010]方向长大。对于球状石墨来说,用纯镁、纯钇、纯铈和工业球化剂均能得到球状石墨。热腐蚀结果表明,石墨球呈年轮状结构,它是由许多角锥体组成的多面体。这说明,石墨球的外表是（0001）面,石墨球的长大是由中心沿[0001]方向进行。蠕虫状石墨是介于片状和球状石墨之间的中间石墨形态。它的长大方式也介于片状和球状石墨之间。就石墨片的互相联系和彼此分枝情况来看,它与片状石墨相似,但就每个石墨片局部的长大方式来看,它又与球状石墨有某种程度的相似,即沿着[0001]方向长大较充分。     

国外紧密石墨铸铁

紧密石墨紧密石墨(Compacted Graphite)又称蠕虫状石墨或片状石墨,是球墨铸铁生产中常见的一种石墨形态。当球化剂加入量不足,或因铁水中存在某些干扰元素而形成球化不良缺陷时,常可见到这种石墨(图1)。从金相组织来看,紧密石墨比片状石墨短而粗,宽窄不均,头尾园钝,片状石墨长度     

铸铁的石墨与耐压密闭性的研究

一、问题的提出 鑄铁是应用最广泛的一种金属結构材料,也是液压件中常应用的材料之一。鑄鉄的性能主要取决于它的組織,除了白口鑄鉄和麻口鑄铁之外,鑄铁的組織均由金属基体和石墨組成。基体一般是珠光体、铁素体或珠光体加铁素体。灰口鑄鉄可以看成具有大量石墨的鋼。石墨对鑄铁液压件耐压密閉性的影响一直受到人们的关注。有人认为:灰鑄铁密閉性与其总孔隙度有关,而总孔隙度为石墨和縮松两者孔隙度之和。石墨和縮松一样使得鑄铁成为一种多孔性材料。鉴于石墨是鑄铁的主要組織組成物,它对鑄鉄的性能有較大的影响。究竟石墨对鑄鉄液压件耐压密閉性的影响如何?我们在研究錳合金鑄鉄耐压密閉性的     

含铝球墨和蠕虫状球墨铸铁的制造工艺

为了获得含Si<0.2%的铸铁,在碱性电弧炉中采用50%废钢和50%炼钢生铁的炉料进行熔炼,并在1500～1540℃时加铝。对含C>3.0%和Al>0.6%的铸铁,在没有采用特殊措施进行熔炼时,得到片状石墨。当用含镁和稀土的附加物孕育处理时,则获得球状石墨。当不加附加物时,可获得致密的和蠕虫状的石墨。当不加镁和稀土时,为了获得球状石墨,必须保证在工艺试样中的铁水形成介稳定组织。试样的换算厚度与这种铸件的厚度相同,其成份为2.2～3.0%C;1.5～3.0%Al;Si<0.2%。这种铁水当未经孕育处理时,在厚达75毫米     

国内外耐蚀铸铁的研究与发展概况

综述了近年来国内外耐蚀铸铁的研究和应用的进展,包括化学成分的优化选择及其对合金机械性能和耐蚀性能的影响。侧重介绍了国外低合金耐蚀铸铁研究的新动向。     

国内外抗磨铸铁发展概况

本文初步综合国内外有关资料,结合本人的体会,对国内外抗磨铸铁的研究与应用现状作一简述,供从事这方面工作的同志参考。由于水平有限,不妥之处请予以指正。一、国外抗磨铸铁发展情况从国外抗磨铸铁的发展来看,大致可以分为三代:第一代是普通白口铸铁;第二代是硬镍铸铁;第三代则是高铬铸铁。抗磨铸铁首次在工业上应用至今已有一百多年的历史。最初使用的是高碳低硅白口     

石墨型铸铁用系列冒口

冒口设计是铸造工艺设计的重要环节。为简化铸造工艺设计,促进新型冒口的推广应用,我们编制了适用于石墨型铸铁(灰铁、球铁)的新型冒口的类型及尺寸系列表。给出了冒口类型、尺寸、数量和位置等选用确定原则,使新型冒口设计手册化。     

点状石墨高铬合金铸铁

点状石墨高铬铸铁由于铸态下析出了石墨球,因而其硬度和韧性都比一般高铬铸铁高,是一种理想的耐磨材料。本文研究了这种材料的成分选择,铸造工艺及其应用效果。     

片状石墨铸铁的异质形核

采用液淬微分热分析法研究了片墨铸铁中片状石墨的形核过程。结果表明,片状石墨的初始形态为团球状,孕育剂的作用主要是增加石墨的异质形核能力。对片墨雏晶的检测分析说明：可作为片墨结晶的异质核心主要有锰的硫化物、硅的氧化物和钙的碳化物三类,其中复合硫化物是最为有效的异质晶核。并由此提出了设计较为理想的灰口铸铁用孕育剂的合理原则,根据这些原则研制的孕育剂经使用效果是理想的。     

两千年前有球状石墨的铸铁

现代球墨铸铁是英国人 Morrogh 和 Williams 在1947年首先公开宣布研制成功的,它是现代科学技术的产物,三十年来已成为发展最快,最有前途的铸铁材料。但是,远在 Morrogh 之前两千年,只拥有原始技术手段的中国铸造匠师已曾得到石墨形状符合现代球铁标准的铸铁。这虽然难以想象,却是千真万确的铁铸的事实。本文一系列金相照片所示铸铁组织,如果不加说明,任何一个铸造工作者都会毫不迟疑地