中硅钼耐热蠕墨铸铁排气歧管材质和工艺探讨

论述了蠕化率控制在50%左右的中硅钼蠕墨铸铁,由于在抗热疲劳和抗热变形性能方面大大优于灰铸铁和球墨铸铁,因而是在高温热循环条件下工作的排气歧管的理想材料.总结了在DISA高速造型线和自动塞杆气压浇注炉条件下,以稀土镁硅蠕化剂,采用包内冲入法和槽内喂丝法相结合的蠕化工艺的成功经验,以及从工艺设计上解决排气歧管缩孔缩松缺陷的办法.     

汽车排气歧管材料现状及发展趋势

介绍了汽车排气歧管的功能、结构特点和失效形式,认为排气歧管材料应耐热性好、耐热疲劳性好、高温强度高、加工性能好和铸造成形性好。概述了我国排歧气管用材料现状及发展动向,指出铸态高铁素体量球铁、蠕墨铸铁、中Si-Mo球铁、高Ni奥氏体球铁排气歧管的生产要点。     

Sn对蠕墨铸铁组织与抗热疲劳性能的影响

研究了Sn含量对汽车制动鼓用蠕墨铸铁中蠕墨数量、形态、基体组织以及抗热疲劳性能的影响规律。结果表明,Sn可以明显改变蠕铁中的珠光体含量,对蠕化率无明显影响,可以改变蠕铁热疲劳性能。Sn含量为0.06%(质量分数,下同)时,珠光体含量最高为95%,片层间距为0.07μm。Sn含量增加时,石墨轴比率逐渐上升,石墨变得细长且分叉增多。在20~600℃循环条件下,含0.06%Sn时蠕铁的热疲劳裂纹长度最短,抗热疲劳性能最好。     

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     

50%～30%中、低蠕化率铸铁的性能及应用

综述了灰铁、蠕铁和球铁中的石墨形态与其力学性能及热力学性能的关系。铸铁材料的实际性能是随着蠕化率或球化率的变化而变化,也就是随着球状、团状、团絮状、蠕虫状石墨的数量比例变化而变化的;中、低蠕化率(蠕化率50%～30%,即球化率50%～70%)铸铁处于由蠕铁向球铁变化的中、后段,具有优于球铁的铸造性能、致密性、导热性、减震性和切削加工性能,同时具有优于高蠕化率蠕铁的常温和高温力学性能。指出中、低蠕化率铸铁适用于需要较高强度和冷热疲劳性能的场合。     

中SiMo蠕墨铸铁涡壳-排气歧管连体铸件的研发

介绍了中SiMo蠕墨铸铁涡壳-排气歧管连体铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的生产工艺,生产结果显示:采用微量RE低Mg合金加适量Ti的蠕化处理工艺生产涡壳-排气歧管连体铸件,其厚壁处和薄壁处的蠕化率均50%,且稳定性较好,基体组织为95%铁素体+少量珠光体(5%左右)+1%的碳化物,其抗拉强度、伸长率、硬度等力学性能均符合技术要求,该工艺具有较强的可操作性和工艺稳定性,适合排气歧管和涡壳类铸件的批量生产。     

等温淬火对含Sn蠕墨铸铁组织及抗热疲劳性能的影响

研究了不同等温淬火温度(270℃、320℃、370℃、420℃)和时间(0.5 h、1.5 h、2.5 h、3.5 h)对汽车制动鼓用含Sn蠕墨铸铁抗热疲劳性能的影响。试样850℃×0.5 h奥氏体化后,进行等温淬火和热疲劳试验。淬火后的组织分析表明,蠕铁基体组织为奥铁体,石墨的数量和形态无明显变化。等温淬火温度和时间能够影响蠕铁抗热疲劳性能,在20~600℃循环条件下,270℃×0.5 h处理后的蠕铁试样的裂纹扩展增长量最短,长度为0.84 mm,抗热疲劳性能最好。     

蠕虫状石墨铸铁的炉前控制及凝固规律探讨

对蠕铁的炉前控制技术及凝固的基本规律进行了探讨，总结了稳定蠕铁生产的质量控制方法。主要结论是：（1）变质剂加入量应根据原铁液w（S）的高低进行调整；（2）蠕铁Y形试样与炉前试样之间的蠕化率相差30％～55％，炉前金相蠕化率控制在20％～45％之间可获得合格的蠕铁铸件；（3）蠕铁件的蠕化率不宜控制过高．普通砂型件宜低于95％，树脂砂铸件低于85％为宜；（4）蠕铁液停留时间在30min之内，其力学性能和金相组织变化不大，超过该时间蠕铁组织不易控制。     

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。     

汽车发动机排气歧管材料、成形及其发展

排气歧管作为汽车发动机的重要部件,在节能减排的大趋势下,面临新的挑战。综述了国内外排气歧管的材料应用、制备成形现状及最新发展。排气歧管的发展方向为,排气管材料需要有更高的耐高温综合力学性能,硅钼球铁/蠕铁、高镍奥氏体球铁和耐高温不锈钢会得到更多应用;开发新型高性能、低成本耐高温材料;产品减重设计、薄壁化;排气管跟涡壳或发动机缸盖的整合;对制造工艺性和制造精度提出更高要求。     

Material and technique of Si-Mo heat-resistant vermicular iron exhaust manifold

E xfrhoamu satnm eanngiifnoeld. Bisecaanu soeuthleigtho ftewmapsteeragtuasrewoitfhw paasstesaggeass exhausted from engine,thisthin wallcom ponentwith m ultiple m anifold passages is usually m ade of cast iron type of m aterials except a quite few of them still fabricated of stainless steelplate.Gray castiron was applied a long tim e ago,butitwas easily therm aldam aged orcracked underthe alternative therm alloading conditionsofcooling and heating. To solve this problem , verm icular graphite c…     

蠕铁两步成蠕工艺及瞬时蠕化剂的研究

以球铁衰退过程中蠕墨存在时间较长为依据，提出先把原铁液处理成球铁后，通过加入LS蠕化剂使其衰退成为蠕铁的“两步成蠕法”，是一种方便可靠的蠕墨铸铁的生产工艺。试验表明：（1）在球铁衰退过程中．蠕墨存在时间长达10min,w（Mg）和w（RE）也有较大的变化范围；（2）用LS瞬时蠕化剂可使球化铁液迅速蠕化．并且蠕化剂加入量范围较宽；（3）调整瞬时蠕化剂加入量能较准确地控制蠕化率。     

蠕墨铸铁喂线蠕化处理工艺的研究

研究喂线蠕化处理工艺生产蠕墨铸铁的可行性,通过试验分析了蠕化芯线的化学成分及加入量对蠕化率的影响,确定了喂线蠕化的工艺参数.试验还通过对喂线法和冲入法的比较,体现出喂线工艺在生产中的优势.结果表明,喂线蠕化处理工艺可行,蠕化情况良好,蠕化率稳定.     

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。     

蠕墨铸铁缸体试验研究

为了适应柴油机功率增大，进行了用蠕墨铸铁制造LR4108缸体试验。采用引爆法进行蠕化处理，蠕化剂是RESiFe，引爆剂是REMg合金。试制的缸体材料性能达到RuT300的要求，蠕铁缸体顺利通过按灰铁缸体工艺流程进行的机械加工，并通过了致密性试验。     

蠕墨铸铁生产中蠕化率的控制

讨论炉料、化学成分、蠕化剂质量、处理后包内保留时间和温度对蠕墨铸铁蠕化率的影响。介绍如何控制、检测蠕化率，并对如何防止蠕化衰退提出建议。实践表明，蠕化率可以稳定在55％-85％的范围内。     

对蠕化剂适宜残留量和加入量范围的认识

综述了对蠕化剂适宜残留量和加入量范围的认识:(1)用蠕铁中的w(RE残)量来检验蠕化处理效果是不可靠的。(2)在原铁液w(S)量极低的条件下,蠕化元素的适宜残留量范围大体是:w(RE)0.012%,w(Mg)0.005%,w(Ca)0.0014%。(3)蠕化剂中的蠕化元素品位越低,加入量对石墨形态的改变越不敏感,表现出适宜的加入量范围越大。(4)含Ca蠕化剂的适宜加入量范围较宽,是Ca使蠕化剂吸收不良造成的假象。(5)适当高的原铁液w(S)量使蠕化剂加入量范围扩大的实质是,多加的蠕化元素被适当高的w(S)量所消耗,残留的蠕化元素才用来改变石墨形状。(6)为了扩大适宜的加入量范围,在以RE为主要蠕化元素的蠕化剂中加Ti是不合理的。     

蠕墨铸铁缸盖的生产及应用

介绍6110蠕墨铸铁缸盖的生产、应用情况，并对有关质最问题进行了分析。主要结论是：（1）电炉或冲天炉与电炉双联熔炼，应采用以RE为主的蠕化剂；（2）有效的炉前控制技术是稳定蠕化处理的重要条件，应严格控制原铁液w（S）、铁液质量和铁液温度；（3）生产诸如柴油机缸盖类复杂铸件时，高蠕化率是有利的、必要的，但其它因素失控也会导致较高的废品率；但若工艺装备先进，生产过程严格控制，当蠕化率下限为50％时．也能取得较好的效果。     

蠕墨铸铁缸体、缸盖的生产工艺

介绍了蠕墨铸铁缸体、缸盖的化学成分控制、铁液熔炼以及蠕化处理工艺.说明确保蠕化处理质量的主要措施是：（1）在蠕化的过程中应防止出铁断流,以减少蠕化剂蒸发损耗;（2）要经常更换蠕化处理包,或者处理后及时对包底蠕化剂安放坑吹风冷却;（3）蠕化剂顶面的孕育剂或者铁屑覆盖量要根据铁液反应的剧烈程度来控制;（4）蠕化处理前要对RESiFe合金进行过筛处理,将粉末去除,保证粒度均匀.最后指出：为防止气、缩孔缺陷,砂芯应留有足够的排气通道,并使用表面光洁的芯骨或者冷铁.     

衰退对蠕墨铸铁热分析曲线特征的影响

应用热分析技术对比了蠕墨铸铁、灰铸铁和球墨铸铁的热分析曲线特征,研究了蠕化、孕育作用衰退时间对蠕化率及热分析曲线的影响规律。试验表明,蠕墨铸铁热分析曲线最大共晶过冷温度与球墨铸铁相当,再辉现象明显;随着衰退时间延长,奥氏体初生温度呈上升趋势,蠕墨铸铁共晶最低温度下降,再辉温度逐渐升高;当转变为灰铸铁后共晶最低温度突然上升,再辉温度降低。