灰铸铁缸体切削加工性能的影响因素分析

综述了影响灰铸铁缸体切削加工性的因素,包括化学成分、熔炼及孕育处理方法、石墨和基体组织中的硬质点.认为w(C)量不是影响灰铸铁加工性能的主要因素;应严格控制w(Si)量,因为w(Si)量高使 A1 温度升高,珠光体片间距大、强度低;w(S)在0.08%～0.12%是有利的,而MnS与加工性的关系还有待验证.建议Cr与Mn、Si和微量Sb复合加入;w(Cu)的合理加入量在0.155～0.25%,w(Sn)应低于0.1%,w(Sb)在0.004%～0.006%为宜.指出灰铸铁缸体铁液由冲天炉-感应炉双联熔炼为好,随流孕育对提高硬度和降低断面敏感性有一定作用;共晶团细化,虽然灰铸铁的强度和硬度增加,却并不一定恶化加工性能.     

Ti对灰铸铁件性能的影响

介绍了不同Ti量对中低CE灰铸铁件组织、力学性能和致密性影响的研究方法。试验结果表明:(1)一定量的Ti增加了铁液的过冷倾向,促进了灰铸铁件D型石墨的形成,湿型砂造型的D型石墨明显多于干型砂。(2)随着铁液中w(Ti)量的增加,中低CE灰铸铁件中D型石墨也不断增加。当D型石墨达到较高比例时,铸件中的厚大热节也大量出现D型石墨,CE较高的铸件力学性能增加;当CE降为3.66%,随着w(Ti)量增加,强度下降幅度较大。(3)随着w(Ti)量的增加,灰铸铁件的致密性下降,缩松几率明显增加。w(Ti)0.17%、w(Al)0.023%时,灰铸件缩松几率为70%。     

几种因素对球铁缩孔的影响

虽然球墨铸铁的w(C)量比灰铸铁高,但其缩孔体积比灰铸铁大。因此,防止和减少缩孔缺陷的产生一直是球墨铸铁生产的关键。日本Kimura Chuzousho公司的T Kanno研究了铸型条件和部分工艺参数对球墨铸铁缩孔的影响,在第10届亚洲铸造大会上作了报道,现将其摘要介绍如下。1试验方法根据影响球墨铸铁缩孔产生的因素,设计了多种试验:(1)研究浇注温度和铸型强度的影响时,采用亚共晶成分(CE=C+1/3Si=4.2%)的合金;(2)研究铁液供送阻力的影响时,采用共晶成分(CE=4.3%)的合金;(3)研究w(C)量的影响时,w(C)量变动范围为3.5%～4.0%,相应的     

w(Cu)对灰铸铁气缸体组织和性能的影响

通过对灰铸铁进行合金化处理,研究了w(Cu)量对WP12气缸体金相组织和力学性能的影响。结果表明:(1)随着w(Cu)量的增加,灰铸铁的抗拉强度和硬度均有一定幅度的提高,当w(Cu)量达到0.60%~0.80%时,其抗拉强度为235MPa,硬度为195 HB;w(Cu)量达到0.8%以上,抗拉强度的提升已不明显。(2)不同w(Cu)量的灰铸铁,其石墨形态均为A型,珠光体体积分数可达98%以上;在w(Cu)量低于0.8%时,随着w(Cu)量的增加,Cu细化珠光体的作用明显增大,当w(Cu)量大于0.8%以后,Cu细化珠光体的作用不再增大。     

O和N对铸铁中石墨组织及性能的影响

介绍了w(C)3.3%、w(Si)1.8%的铁液中O2:的溶解量,以及O在铁液中的存在状态,并介绍了临界温度对铁液中溶解O量的影响和O对石墨形核及组织的影响,进而指出O对铸铁性能的影响;同时指出了铁液中影响w(N)的因素,以及w(N)对球铁和灰铸铁性能的影响;认为定期对铸件进行含气量分析是十分必要的.     

Zn对球墨铸铁及灰铸铁力学性能的影响

介绍了Zn对球墨铸铁和灰铸铁力学性能影响的研究方法,利用自制的300 kg中频感应电炉熔化铁液300 kg,原材料采用80%的#20废钢+20%的Q10生铁,随流加入无As锌粒,加入量分别为0、0.1%、0.25%、0.5%、1%,共5组,每组对应浇注灰铸铁标准试棒2根、白口试样1个,球墨铸铁标准试样2根、收缩试样1个。结果表明:对于灰铸铁,加入纯Zn,会增加材料的白口倾向;对于球墨铸铁,在w(Zn)量达到0.063%的情况下,开始出现蠕虫状石墨,Zn元素对球墨铸铁的收缩倾向没有影响。通过对加入不同比例的车身废钢进行试验研究,发现虽然带入的w(Zn)量很高,但对材料的组织和力学性能也无明显影响。     

HT300高强度缸体缸盖材料熔炼技术研究

分析了熔炼工艺,w(C)、w(Si)量,w(Mn)、w(S)量,合金化工艺及孕育处理对高强度灰铸铁铁液质量的影响。认为大量使用生铁使铁液收缩倾向增大且使铸件性能降低;增碳剂的选用是全废钢熔炼的关键;在较高w(C)、w(Si)量条件下生产高强度灰铸铁件,必须设法在熔炼过程中增加石墨晶核,并增S防止石墨长成粗大片状;适当的合金化和孕育处理,可以使铁液的收缩倾向得到明显改善。指出可以通过延迟开箱时间使铸件在砂箱中缓慢冷却以消除铸造应力,为生产优质铸件提供最后保证。     

生铁选用对灰铸铁缸体质量的影响

介绍采用球铁生铁代替铸造生铁生产灰铸铁缸体的优点:(1)球铁生铁的石墨形态与铸件要求的石墨形态相近,可以避免生铁遗传性引起的粗大过共晶石墨;(2)可以避免缸体缸筒壁上黑斑缺陷的产生;(3)w(P)量较低,避免了w(P)量过高引起的铸件裂纹。指出选择球铁生铁既要确保成分,又要考虑成本。     

摇包脱硫工艺参数的优化试验

在冲天炉-感应电炉熔炼条件下,为降低球铁原铁液w(S)量,确保球化处理效果稳定,采用摇包脱硫工艺进行脱硫.对原铁液w(S)量和温度、脱硫剂加入量、摇包脱硫时间、脱硫至扒渣时间间隔等因素对脱硫效率的影响进行了试验,最后确定最佳的工艺为:脱硫温度1 470～1 490 ℃,复合脱硫剂加入量1.1%～1.4%,脱硫时间3～3.5 min,脱硫结束后3 min内扒渣.     

浅谈灰铸铁中Mn与S的控制

介绍了Mn、S对灰铸铁性能的影响及二者之间的平衡关系,对实际生产数据进行了分析,结果表明:(1)S对灰铸铁的组织和性能的影响较大,尤其是在感应电炉熔炼的条件下,铁液中的w(S)量控制在0.06%~0.12%,强度、硬度最好,白口倾向小,A型石墨增多,D、E型石墨减少,断面均匀性得到改善;(2)灰铸铁中的w(Mn)量不宜超过0.8%,超过一定量后会导致强度下降;(3)Mn和S在灰铸铁中不能单纯看作杂质元素,对控制铸件所需的最佳显微组织和强度、防止某些缺陷都是必需的,S和Mn需保持正确的比例关系,在灰铸铁中应满足w(Mn)=1.7w(S)+a,且a值保持在0.5%~0.6%,效果最好。     

用热力学原理分析冲天炉铁液的降S措施

介绍了冲天炉铁液脱S的化学反应方程式及其进行反应的热力学条件,指出由于冲天炉熔炼过程中,铁液在炉缸和前炉中停留时间只有30～60min,因此只有那些在此时间内能够达到平衡的反应才是有效脱S反应;根据冲天炉脱S反应的热力学条件,提出了降低w(S)量的工艺措施。     

离心铸造大口径球铁管用复合功能型脱硫剂的研制

为使硫量波动的高炉铁液能适应大型离心铸造球铁铸管生产,研制了一种成本较低廉、添加操作简单的复合功能型脱硫剂。其主要组分包括强脱[S]去[O]材料钝化镁粒、碳化钙,增加石墨核心元素Zn和膨胀集渣材料珍珠岩,以及能抑制反球化作用和净化铁液的材料等。采用冲入法进行球化处理,这种脱硫剂覆盖在球化剂和孕育剂上,使用方法简单,效果良好。     

中小冲天炉铁液脱硫工艺

为保证球铁件稳定获得高球化率，要求降低原铁液的含硫量。为此对三种脱硫工艺进行了比较：(1)将脱硫剂和球化剂分别置于盖包包底两侧，然后冲入铁液，同时进行脱硫和球化处理；(2)用盖包冲入法脱硫后，将铁液倒入中频炉升温，然后用盖包法进行球化处理；(3)采用带机械搅拌装置的浇包脱硫。结果三种工艺的脱硫效果都能满足提高球化率的要求，其中机械搅拌法效果最好，能确保铸件球化率高于90％。     

铸铁熔炼脱硫用石灰基复合脱硫剂的研究

研究以石灰为基的二元、三元、四元铸铁熔炼用复合肿硫剂，并对复合脱硫剂的复合方式进行了探讨。结果表明：采用烧结方式的CaO85-CaF25-CaCo3 5-C5 t CO85-CN2SF6东5－CCO3工5-C5四元石灰基复合脱硫效果最好，脱硫率可达80％以上，且不会发生回硫现象，完全能满足铸铁脱硫的需要。     

铁液现代脱硫技术及其应用展望

简单介绍了S对钢铁件的热裂危害和铸造铁液、高炉铁液的脱硫方法;列举了典型铸件应用的脱硫方法及其所达到的结果;指出了对铸造铁液进行深度脱硫和精确控制脱硫将是未来发展方向之一。     

确保大断面球墨铸铁件质量的措施

采用冲天炉熔化,中频炉内脱硫和升温,采用稀土镁做球化剂,进行多次孕育处理并加入微量锑,能防止大断面球铁件发生球化衰退、石墨畸变和球数减少等缺陷。     

大型冲天炉铁液连续深度脱硫

对大型冲天炉熔炼上采用多孔塞连续吹氮气脱硫工艺，通过控制冲天炉出铁温度和采用高效复合脱硫剂及选择最佳加入量对铁液进行深度脱硫，脱硫率可达到80%以上。     

蠕墨铸铁最新发展

汽车工业的发展对总成及零部件要求正在提高，而促进了蠕铁的广泛应用。与采用铝合金缸体相比，采用蠕铁缸体可使发动机的单位质量功率提高。蠕铁在我国的应用早于欧，美，但我国目前的蠕铁标准对蠕铁标准对蠕化率的要求尚低于欧美美。国外为获得高蠕化率，一般采用炉外脱硫，使原铁液硫量（质量分数）稳定在0.01%-0.03%，并采用喂丝蠕化处理法和严格的检测手段。     

INFLUENCE OF ADDITIVES ON SLAG－IRON SEPARATION DURING DIRECT REDUCTION OF COAL－BASE HIGH－IRON－CONTENTREDMUD

ＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＦＡＤＤＩＴＩＶＥＳＯＮＳＬＡＧ－ＩＲＯＮＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮＤＵＲＩＮＧＤＩＲＥＣＴＲＥＤＵＣＴＩＯＮＯＦＣＯＡＬ－ＢＡＳＥＨＩＧＨ－ＩＲＯＮ－ＣＯＮＴＥＮＴＲＥＤＭＵＤＱｉｕＧｕａｎｚｈｏｕ；ＬｉｕＹｏｎｇｋａｎｇ；Ｊｉａｎｇ...     

Possibilities and prospects for producing silumins with different silicon contents using amorphous microsilica

The main objective of this work is to research complex physical−chemical processes of Al(l)−SiO₂ interface and develop a new technology for producing foundry silumins based on amorphous microsilica obtained from silicon production waste. Effective methods for producing hypoeutectic, eutectic, and hypereutectic silumins using amorphous microsilica were developed. Alloys with a silicon content of 7 wt.% were obtained by blowing preheated amorphous microsilica into the aluminum melt (t=900 °C) along with the stream of argon followed by intense mixing. Alloys with a silicon content of 21 wt.% were manufactured by induction melting of a silicon-containing mixture (60% SiO₂, 40%Al + 20%3NaF·2AlF₃) subjected to the presintering when the amorphous microsilica was reduced to crystalline silicon. It is found that crystalline silicon, which is formed during the roasting of the tableted burden, is smoothly absorbed by the aluminum melt. Aluminum oxide, obtained during the redox reaction, dissolves in cryolite, after which aluminum and silicon are fused together and transferred to the melt. The calculation of the economic efficiency of producing silumins using amorphous microsilica demonstrates a quick project payback period, as well as a high level of its profitability.