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。     

灰口铸铁中石墨分布的优化

控制石墨的形态和分布是优化灰口铸铁性能的关键;石墨的形态取决于凝固过程中经过共晶温度区间时的冷却条件;通过选择合适的化学成分和金属液处理方法可以控制共晶凝固过程,获得分散的、均匀分布的A型石墨,从而得到性能优良的灰铁铸件。     

灰铸铁研究与生产的最新进展及展望

灰铸铁在铸件生产中占有最重要的地位,高强度薄壁灰铸的研究与生产水平是制约铸铁发展的主要因素。通过提高基体显微硬度、增加组织中奥氏体枝晶数量、细化石墨、细化共晶团等综合措施,可在碳当量３．９％￣４．２％的范围内获得强度达３００ＭＰａ、铸造性能较ＨＴ３００优良的灰铸铁。采用高碳当量、适当的低合金化和加强孕育处理可以有效地生产、发动机缸体和缸盖等薄壁高强度灰铸铁件。先进制造技术对传统产业的渗透与 融合正     

灰铸铁组织综合作用的探讨

文章通过试验和借鉴文献资料,分析了灰铸铁中初生奥氏体枝晶、共晶团、石墨、碳当量和抗拉强度之间的关系。研究表明,CE(碳当量)能明显影响初生A(奥氏体)枝晶。对于未孕育铸铁,初生A量和一次轴长度、共晶团数在一定范围内都与抗拉强度有较明显的递增关系,但A量过高和一次轴过长时,强度反而降低。对于孕育铸铁,则需考虑初生A、石墨和共晶团的综合影响。本文将灰铁中初生A枝晶骨架的立体形貌分为两类:树枝型骨架和骨胳型骨架。认为CE和孕育处理对枝晶骨架的结构、形态和数量影响较大。     

铸铁的孕育技术

一、铸铁孕育的必要性随着工业技术的发展,对铸铁强度的要求也愈来愈高。提高铸铁材料强度的途径主要有以下几种:①改变铸铁的碳与硅之比;②孕育处理;③热处理;④合金化。其中孕育处理是比较简便而又经济、行之有效的方法。灰铸铁通过孕育处理,主要是增加共晶团数、细化基体组织、消除或减少白口,以得到全部珠光体基体及细小的A型石墨组织,以提高铸铁的强度。球墨铸铁的孕育则是增加石墨球数、消除白口、增加球化处理的稳定性,使球铁的强度及性能提     

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.     

铸铁中初生树枝晶形态对石墨组织的影响

通过改变初生相凝固期间的冷却速度,或保持时间,或改变铸铁中的含硫量,改变亚共晶灰铸铁中的初生树枝晶形态。然后在随后的共晶凝固中,铸铁总以同样的冷却速度冷却。据此,对初生树枝晶形态的变化和石墨组织之间的关系进行了研究。在含有较细的初生树枝晶的铸铁熔液中,石墨可生长得较好。这个结论亦可从下列事实得到证实,在含有较细的初生树枝晶的铸铁液中,共晶团数将增加,同时共晶凝固的开始温度亦会升高。     

灰铸铁孕育剂对缸盖零件组织影响

目前生产的高牌号灰铸铁都要进行孕育处理以改变铸件的凝固条件来消除白口,促进石墨化,细化晶粒,提高断面均匀性,从而改善铸件的机械性能和使用性能。 采用不同的孕育剂会得到不同的孕育效果。我们在柴油机的气缸盖零件上分别用75硅铁和TG-1型孕育剂孕育时,发现在薄断面上所形成的显微组织有较大差别。本文对形成不同组织的原因进行了分析。     

高频电磁场对灰铸铁凝固组织的影响

研究了在高频电磁场作用下凝固的灰铸铁试样不同位置的石墨形态、共晶团组织及其硬度。结果表明:施加高频电磁场后灰铸铁石墨形态发生明显变化,由试样底部向上,石墨由长直粗大的片状变为分布在枝晶间的细小点状或片状,试样顶部呈均匀细小弯曲的片状;共晶团尺寸减小,试样硬度明显提高。高频电磁场的洛伦兹力作用和焦耳热效应对灰铸铁熔体的流动形态和温度分布产生影响,增加了结晶核心数量,减小温度梯度,使凝固组织更加均匀细小。     

微量砷对灰铸铁组织和性能的影响

在铸造灰铸铁件时,由于某些生铁中含有As等微量元素,铸件易产生大量的裂纹或显微裂纹,导致铸件报废.利用中频无芯感应炉熔炼不同As含量的铁液并制备试样,用XTB-1金相显微镜观察不同As含量对铸件的石墨形态和基体组织的影响,用WES型液压万能试验机测定抗拉和抗弯强度,同时详细考察了铸造性能.结果表明:As会促进过冷石墨和珠光体基体的形成.过量的As会导致网状碳化物的生成,加剧磷共晶的偏析以及增加铸件的激冷深度和收缩率,从而导致应力集中和热裂,是铸件产生裂纹的主要原因.在生产工艺中,应采取措施使铸铁中As含量控制在0.010％以下,并通过孕育处理等措施改善铸件的组织,提高力学性能.     

灰铸铁孕育效果的测定

本文研究了含碳、氧、硫、铝、钙和锶孕育剂对铁水化学成份为C2．9~3．0%,Si1．6~1．7%,Mn0．3%,S0．01%和P0．02%铸铁凝固期间片状石墨形成的影响。每组熔炼中同时纪录一个陶瓷型中的4块试样的冷却曲线。比较了用不同的型内孕育剂与不孕育试样的过冷特性和显微组织。研究表明:铸铁的孕育效果反映在初生奥氏体技晶,共晶团数,石墨及共晶渗碳体的数量和分布以及基体中铁素体同珠光体的比值方面。用光学显微镜测定了这些组织影响的大小。将其结果与铸铁凝固期间的过冷特性作了比较。     

碲对灰铸铁性能的影响

碲涂料常被用于解决缸体和缸盖铸件的渗漏问题，但研究发现，碲对铸铁的石墨形态和基体组织有影响，因而会影响铸铁的力学性能。当碲的加入量较少时，会阻碍石墨的生长，使石墨变细、变短，发生弯曲，引起不规则的团块状石墨出现．石墨数量增多，导致铁素体量增多。当碲的加入量相对较多时，碲会与MnS形成共生物富集在共晶团前沿，使铁液产生成分过冷，使其按介稳定系进行凝固，导致铸铁形成白口组织。因此，生产过程中应严格控制碲涂料的质量。     

增碳铸铁熔液的特性与凝固行为

在高频电炉中用石墨坩埚熔化铸铁试样，在1773K的温度下，分别用晶体与非晶体的增碳剂进行处理。通过激冷的楔形试块、阶梯试块以及试样重熔冷却凝固热分析和组织观察，研究了增碳熔液的特性与凝固行为。结果表明：用电极石墨的晶体增碳剂进行增碳时，在2．1％C的铸铁熔液中，石墨的溶解较容易，同时也促进其按Fe-C稳定系进行共晶凝固。这一结果说明，增碳铸铁的特性和凝固行为，依存于增碳剂的结构特性。     

铸铁的孕育处理

０引言在铸铁生产中,孕育处理是一项关键的环节。随着人们对铸件质量要求的提高,国内外许多专家对铸铁的孕育处理做了大量的工作,并取得了飞跃的发展。本文根据作者多年来从事球铁研究工作的体会,谈谈对铸铁孕育处理及孕育剂的一些看法。１铸铁孕育处理的目的灰铸铁在凝固时,碳是从铁液中沉析在其中现有的核心上。如果有足够的核心存在,碳建立在已有的核心上而不会形成新的核心。而在现实中铸铁在凝固时往往自发形成的核心并不够,必须借助外来的作用使其有足够的核心。铸铁的孕育原因之一就是通过加入铁液中的孕育剂来增加碳析出的核…     

无孕育蠕墨铸铁壁厚敏感性研究

采用低镧镁硅铁蠕化剂制备蠕铁铁液,探索了铸件壁厚对合金蠕化率、蠕墨和共晶团形态及基体组织的影响规律。结果表明,在无孕育工艺条件下,蠕墨铸铁的凝固组织由奥氏体枝晶、形态不规则的蠕墨/奥氏体共晶团和少量球墨/奥氏体共晶团组成,铸态组织由铁素体、珠光体和蠕虫状石墨及少量球状石墨组成。随着铸件壁厚的增大,蠕墨铸铁的蠕化率、蠕墨形态参数、蠕墨/奥氏体共晶团尺寸趋于增大,共晶团形貌团球化,而枝晶数量和珠光体数量显著减少。当铸件模数一定时,铸件边缘处的蠕化率、蠕墨形态参数和共晶团尺寸均低于心部,但枝晶析出数量高于心部。对于蠕化率较高的合金,当模数MS≥0.75 cm时,蠕化率对壁厚的变化不甚敏感,反之,敏感性较强;而对于蠕化率较低的合金,敏感性转变模数由0.75 cm降为0.5 cm。此外,无论合金蠕化率高低,其基体组织中的珠光体数量对壁厚变化均十分敏感,尤其是当铸件模数MS0.5 cm时,珠光体数量随铸件模数的增大显著减少。     

第八届亚洲铸造会议论文题目

主题报告1 .铸件的显微组织结构2 合金凝固过程中 ,预测显微组织渐生过程的细脆状结构自动化模型铸　　铁1 共晶铸铁定向凝固研究2 添加稀土对片状石墨铸铁力学性能的衰退作用3 铸铁的连续性补缩4 不同基体的球墨和紧密蠕墨铸铁的凹槽对冲击性能的影响5 金属型中半固态高铬铸铁的流动性6 渗碳对铸铁件显微结构、质量和总生产成本的影响7 铁 碳 金属三元系统中单变线上的显微偏析8 球墨铸铁中发生动态疲劳断裂的可见性9 冷却条件对P B铸铁固态结构和力学性能的影响1 0 铁 碳合金中硫和氧对石墨形态的影响1 1 铜贝氏体球墨铸铁的显微…     

含碳量对D型石墨铸铁的影响

实验研究表明,用孕育处理的方法能在砂型中稳定地获得D型石墨铸铁。在铸铁组织中,共晶奥氏体的相对数量及分布形态较初晶奥氏体对铸铁的机械性能起着更重要的影响作用。在片状石墨这一类中,D型百墨具有较理想的形貌,它不仅对基体的切割作用较小,而且有利于共晶奥氏体形成完整的网络结构。在共晶范围以内,含碳量的提高有利于机械强度的提高。在高含碳量条件下,砂型铸造D型石墨铸铁与同成份普通灰铸铁相比,抗拉强度能提高13kg/mm~2左右,抗弯强度提高20kg/mm~2左右。     

灰口铸铁中石墨分布的优化

为了获得优秀的灰口铸铁性能,控制石墨的形态和分布是关键,而石墨的形成取决于凝固过程中经过共晶区间时的冷却条件,适当的金属液处理和有效的成分控制,能获得分散的、均匀分布的A型石墨。     

灰鉄及球铁的型内孕育試验及研究

一、灰铸铁及球铁孕育技术现状和提出的问题: 铸铁孕育处理是通过减少铁水的过冷来控制灰铁及球铁的组织和性能的一种方法。灰铁的孕育处理除了主要能增加石墨共晶数目而细化组织之外,还可达到控制石墨形态、消     

影响灰铸铁组织检测评判的常见因素

从样品制备过程和检测观察过程2方面识别了灰铸铁组织评判的一些干扰因素,避免了灰铸铁组织的误判,通过灰铸铁组织的分布情况来分析铸造过程中孕育处理的优劣,得出以下结论:C型石墨是过共晶铸铁的产物,又粗又直,对于亚共晶灰铸铁中的块状石墨主要是磨抛质量不好,理解C型石墨生成机理就不会对其误判,对于铁素体、磷共晶和碳化物,也是需要理解三者的生成机理,才能做到准确评判。