低蠕化率蠕铁与球化不良及衰退球铁的区别

详细介绍了低蠕化率蠕铁、球化不良球铁及球化衰退球铁的区别。金相组织的区别是:低蠕化率蠕铁的球状石墨圆整,蠕虫状石墨粗短,只有极少量的团絮状石墨,没有片状石墨,基体组织细密;球化衰退的球铁石墨形态恶化,开花状石墨和团絮状石墨较多,严重时有片状石墨,组织粗大;球化良好的铸铁,球墨圆整,极少团絮状和蠕虫状石墨,没有片状石墨,组织细密。力学性能的区别是:球化衰退球铁的力学性能已明显下降,低蠕化率蠕铁的力学性能则远高于规定要求,如果采用适当的热处理方法,在冷热交变环境下服役能显示优异性能,因此,不能笼统地将其判为废品。     

中硅耐热蠕墨铸铁的研究及应用

适当提高硅含量可有效地提高蠕铁的力学性能，抗氧化性能和热疲劳性能。中硅耐热蠕铁的高温强度比普通蠕铁提高３０％，与中硅球铁相当，抗氧化性能比普通蠕铁提高５倍以上，接近球铁远优于灰铁。在急冷条件下，热疲劳性能优于球铁和灰铁，随球化率下降，热疲劳性能提高。使用证明，中硅耐热蠕墨铸铁综合性能良好。适用于７００～８５０℃条件下工作的新型耐热材料     

喷吹法蠕化处理蠕墨铸铁的组织及性能研究

研究了喷吹法处理蠕墨铸铁的组织及性能,以及该工艺条件下壁厚与蠕化率的关系。以惰性气体为载体,将颗粒状镁球和稀土合金喷吹到铁液中,实现铁液蠕化。研究发现,用纯镁粒配以少量稀土合金处理铁液时可以获得好的蠕化效果,可以大幅降低稀土类蠕化剂的加入量,降低生产成本,铸件蠕化率与铸件壁厚有关,随着壁厚增加,蠕化率呈增大趋势。试验结果表明,喷吹法处理蠕铁,蠕化稳定性较好,蠕虫状石墨形态好,石墨分布均匀,蠕化率较高,力学性能良好。     

蠕墨铸铁中石墨的三维空间结构表征北大核心CSCD

石墨空间结构形貌的准确表征,对于预测和改善蠕墨铸铁的性能至关重要。以蠕化率61.0%、68.9%、82.0%和92.2%蠕铁为研究对象,采用X射线三维扫描技术重构石墨的三维空间结构形貌,定量描述石墨的三维连通性,并建立连通性与蠕铁力学和导热性能之间的关联。结果表明,蠕铁中尺寸越大的石墨,珊瑚状特征越明显,随着蠕化率的提高,蠕铁中石墨的连通性也越来越高,连通性相对于蠕化率这一石墨的二维表征参数,能够更准确全面地评价蠕铁中石墨的形貌,这对制备高性能蠕铁具有重要参考价值。     

蠕墨铸铁超声波蠕化率检测方法研究

蠕化率是保证蠕墨铸铁力学性能和使用性能的关键因素。针对蠕墨铸铁铸件批量生产中蠕化率的控制难点,分析了铸铁中石墨形态对材料性能参数的变化和影响。结果表明,当铸铁材质的超声波纵波速度在5 000～5 350 m/s时,蠕墨铸铁中蠕虫状的石墨含量≥50%,能够满足蠕墨铸铁标准的材质要求;利用测量铸件本体或与铸件连体试块的波速,作为蠕化率快速检测的一种方法,可以对蠕化率快速检测。这种检测方法成本低,可靠性好,能够有效保证铸件产品的质量。     

蠕墨铸铁中石墨的三维空间结构表征

石墨空间结构形貌的准确表征,对于预测和改善蠕墨铸铁的性能至关重要。以蠕化率61.0%、68.9%、82.0%和92.2%蠕铁为研究对象,采用X射线三维扫描技术重构石墨的三维空间结构形貌,定量描述石墨的三维连通性,并建立连通性与蠕铁力学和导热性能之间的关联。结果表明,蠕铁中尺寸越大的石墨,珊瑚状特征越明显,随着蠕化率的提高,蠕铁中石墨的连通性也越来越高,连通性相对于蠕化率这一石墨的二维表征参数,能够更准确全面地评价蠕铁中石墨的形貌,这对制备高性能蠕铁具有重要参考价值。     

石墨形态及金相组织对蠕墨铸铁力学性能的影响

试验浇铸了5种化学成分基本相同,但蠕化率及金相组织均不同的蠕墨铸铁试样,通过金相、拉伸及硬度等试验,对蠕墨铸铁的蠕化率、石墨形态、金相组织、抗拉强度及布氏硬度进行了测定。研究了蠕化率≥80%的情况下,蠕墨铸铁的蠕化率、石墨形态及金相组织对其抗拉强度和硬度等力学性能的综合影响及机理。结果表明,当蠕化率≥80%的情况下,蠕化率的变化并不能显著影响蠕墨铸铁抗拉强度和硬度等力学性能,降低石墨长宽比可以有效提升蠕墨铸铁抗拉强度和硬度;当蠕化率≥80%且石墨长宽比为5~9的情况下,珠光体体积分数对蠕墨铸铁抗拉强度和硬度等力学性能的影响最显著。珠光体体积分数越高,蠕墨铸铁的抗拉强度和硬度等力学性能越好。     

蠕墨铸铁的性能

研究中,采用了不同的处理方法来生产蠕墨铸铁,例如故意使球化处理不足、球化及反球化处理法等。现已发现,可以使用各种不同的处理材料来生产具有相同性能的蠕墨铸铁。根据石墨的长度与厚度的比值对蠕虫状石墨铸铁的显微组织进行了分类。蠕墨铸铁的性能(抗拉强度、硬度、冲击强度、断裂性能、切削性能、生长特性、耐磨性和收缩性能)介于灰铸铁与球铁之间。     

蠕化率对蠕墨铸铁热疲劳行为的影响

采用V型缺口试样,通过对试样反复加热冷却,研究了不同蠕化率(55%、70%、90%)对蠕墨铸铁热疲劳行为的影响。结果表明,随着蠕化率的增加,蠕墨铸铁的抗热疲劳性能先升高后降低,当蠕化率为70%时,蠕墨铸铁抗热疲劳性能最佳。不同蠕化率,蠕墨铸铁的裂纹萌生和扩展机制具有显著差异。当蠕化率90%时,在V型缺口裂纹萌生明显,主裂纹沿着蠕虫状石墨生成二次裂纹,最后V型缺口凹陷成崩塌趋势;而蠕化率70%和55%时,V型缺口附近裂纹明显减少,仅在球状石墨尖端部位和基体组织产生少量微小裂纹,且裂纹没有明显扩展,产生裂纹倾向低,V型缺口凹陷未形成崩塌。     

蠕墨铸铁组织性能均匀性研究

蠕墨铸铁是制造高功率发动机机体及气缸盖等部件的理想材料。缸盖等部件属于结构复杂且壁厚不均匀铸件。为此,本文通过对阶梯件的蠕墨铸铁组织性能测试,研究壁厚对蠕铁组织性能的影响。通过金相分析发现:试样壁厚在10~50 mm范围内,随着壁厚的增加,蠕化率陡增后缓慢增加。壁厚不同,试样各部位的冷却速率不同,冷速越快,蠕化衰退时间越短,球状石墨不能充分衰退为蠕虫状石墨,蠕化率降低,铁素体数量越少。通过力学性能测试发现:随着壁厚由10 mm增加到50 mm,抗拉强度先降低后基本不变,伸长率逐渐增大,硬度对壁厚敏感性小,变化不大。     

QRMg8RE5加入量对石墨形貌及铸铁性能的影响

分别在铁液中加入0.6%~1.0%的蠕化剂,研究了不同蠕化剂加入量下石墨的形貌及铸铁性能的变化规律。研究结果表明,随着QRMg8RE5加入量的增加,石墨的形态逐渐从片状转变为蠕虫状、直至球状;当加入量为0.8%时,石墨的蠕化率可达85%~90%。与加入量为0.6%相比,加入量为0.8%时,铸铁的抗拉强度和伸长率分别达到了340.69 MPa和1.8%,提高了136.28%和103.12%,其综合力学性能较好。     

石墨微观结构形态对蠕墨铸铁导热性能的影响

借助蠕墨铸铁金相照片构建了蠕墨铸铁二维有限元导热模型,采用有限元软件ANSYS和正交试验思想,讨论了石墨蠕化率、含量和数量等石墨形态因素对蠕墨铸铁导热性能的影响。结果表明,当蠕化率为70%,面积百分数为8.0%,石墨数量为50时,蠕墨铸铁的导热性能最优。并且石墨面积百分数对等效导热系数的影响最大,其次是石墨数量,而对蠕化率的影响较小。     

Cr、Mo、Cu复合合金化蠕墨铸铁的组织和性能

采用正交试验研究Cr、Mo、Cu三元复合作用对蠕墨铸铁的蠕化率、石墨长径比、珠光体含量以及力学性能的影响,深入分析对比3种元素对合金组织与性能的影响权重。结果表明:蠕墨铸铁的石墨长径比受Cr含量的影响最大,Mo次之,当Cr含量由0.1%增至0.3%时,石墨的长径比可由8.93提高到9.78。复合合金化蠕墨铸铁的抗拉强度和伸长率受Mo含量的影响最大,Cr次之。随着Mo含量和Cr含量提高,抗拉强度越高,伸长率越差。当Cr、Mo、Cu含量分别为0.3%、0.4%、0.4%时,蠕墨铸铁的蠕化率为80%~90%,抗拉强度达405 MPa,伸长率保持2.5%以上,具有良好的综合性能。     

蠕墨铸铁(上)

蠕墨铸铁的石墨形态是介于片状石墨和球状石墨之间的一种中间形态石墨。由于这个原因,它的材质性能也介于片状石墨铸铁和球墨铸铁之间。它具有接近于灰铸铁的铸造性能和导热性,并具有接近于球墨铸铁的强度。所以它作为一种新的工程材料愈来愈引起人们的注意,并已被应用于生产。实际上,蠕墨铸铁的发现有史已久。1948年Morrogh在研究用铈处理球铁的过程中,即发现了蠕墨铸铁,不过,当时他认为是球化失败的产物。直到1965年,才由J.W.     

蠕墨铸铁制动盘的质量控制

蠕墨铸铁制动盘采用两步法蠕化处理工艺,通过调整浇注温度、芯砂材料、涂料等措施消除了铸件内腔表面的片状石墨,稳定了铸件的蠕化率、力学性能。生产实践表明:相同条件下,含0.5%左右钛元素的铁液与未含Ti元素的铁液相比,蠕化剂的加入量增加了0.3%~0.35%。另外蠕墨铸铁生产过程中,型砂、芯砂、涂料等辅材的选择非常重要。     

用冲天炉高硫铁液制造蠕墨铸铁齿轮的试验

进行了用RECaTiMgSiFe合金作蠕化剂处理冲天炉高w(S)量铁液,制造纺织机用蠕铁齿轮的试验.试验用w(S原)量在0.04%～0.07%,蠕化剂成分为(wB/%):RE0.6, Ca4.85, Ti6.8, Mg5.3, Si45,余量为Fe;加入量为1.6%～1.8%,蠕化率可以稳定在70%以上,而且抗衰退性好.所得到的蠕铁断面敏感性小、白口倾向小、缩孔缩松倾向小,并且切削加工性能好,适合于生产薄壁铸件.用上述蠕铁铁液浇注了纺织机齿轮,其力学性能完全达到预期指标,综合性能优于球铁齿轮,且废品率低.     

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。     

译稿摘登

蠕虫状石墨铸铁的石墨形状和物理机械性能的关系重庆红岩机器厂吴子胜译近年来,蠕墨铸铁的研制和利用进展很快,但是蠕墨铸铁的定义并未明确。本试验以低流电弧炉生铁或球铁用高纯度生铁作为主要原料,用15公斤高频电炉在氧化镁坩埚中进行熔化,以Ti—Mg合金或Mg—Si合金处理,合金加入量在1.4％以内变化。浇注阶梯形试样和园棒试样。阶梯形试样主要研究由于壁厚改变引起的石墨形状及基体组织和机械性能的变化。园柱试棒主要研究温度传导率和石墨形状的关系。通过研究,提出球化率K和形状系数Q。     

蠕虫状石墨铸铁工艺■定性的试验

同时兼备高的强度和高的导热性的蠕虫状石墨铸铁(以下简称蠕铁)近年来在国外得到迅速发展,为人们日趋重视。本文扼要地介绍了在试验条件下获得蠕铁的工艺,及其组织和性能。分析了变质剂的加入量与力学性能,金相组织间的关系。并对用1~#稀土和1~#稀土+Si—Ca所获得的二种蠕铁进行了工艺稳定性及力学性能和金相的分析与对比。蠕铁的壁厚敏感性试验令人信服地表明,随着壁厚从φ25增加到φ125,其抗拉强度、硬度、石墨形态及蠕虫状石墨所占的比例等均变化不大。试验强调,低的原始含硫量是经济而稳定地获得蠕铁的首要条件;而足够的变质剂量,合适的孕育温度和孕育方式等在蠕铁的制取中,具有举足轻重的地位。指出目前工作中存在的问题及今后的任务,同也展望了蠕铁应用的诱人前景。     

铬对高蠕化率中硅钼蠕铁组织和高温抗拉强度的影响

高蠕化率中硅钼蠕墨铸铁在急冷条件下的耐热疲劳性能优良,但高温抗拉强度较低,通过在高蠕化率中硅钼蠕铁中添加铬,研究铬对高蠕化率中硅钼蠕墨铸铁的高温抗拉强度的影响。研究结果表明,随铬加量的增加,导致珠光体和碳化物的含量增加,使基体在共析转变过程中析出的石墨量减少,导致基体中蠕虫状石墨量减少,在800℃条件下的抗拉强度得到明显的提升。含铬量0.71%的中硅钼蠕铁抗拉强度比不含铬的普通中硅钼蠕铁提升了12%。铬含量的增加,使铬在铁液凝固过程中形成的偏析量增加,促进碳化物形成,同时在碳化物周围铬的富集区增加,珠光体和碳化物并存出现。