高Si/C铸铁在我厂的应用

applicationofCastIronwithHighSi/CRatio我厂生产的制氧机铸件品种繁多，大小不一，有不少铸件形状复杂，壁厚不匀，常出现裂纹、加工困难等现象。为了解决这些问题，我厂在HT200牌号的铸件上进行了提高Si／C的试验。一、高Si／C铸铁的工艺控制1．化学成份的选择灰铸铁在CE一定时，随着Si／C值的提高，铁水中含硅量增加，改变了初生奥氏体形核生长情况及共晶凝固时过冷度大小，促进奥氏体核数量增加。在相同的熔炼条件、孕育条件和CE的情况下，提高Si／C，能够提高铸铁的抗拉强度（见图），并且还具有较高的弹性模量E。铸铁E的提…     

碳量变化对高铬铸铁初生奥氏体稳定性的影响

通过改变高铬铸铁(Cr15)的含碳量,研究了高铬铸铁凝固过程中初生奥氏体中C、Cr量变化对初生奥氏体稳定性的影响。结果表明,较快的冷速条件下自液体中析出的初生奥氏体固溶的C、Cr量远高于平衡条件;在本试验冷却条件下,随着碳含量的增加,初生奥氏体中固溶的C量增加、Cr量减少,这使C原子的扩散增强,并且奥氏体过饱和程度增大,二次碳化物析出趋势增强;当二次碳化物未析出时,碳量的增加使奥氏体稳定性增加,而一旦二次碳化物析出,碳量的增加使奥氏体的稳定性变差;碳量2.63%为奥氏体能否析出二次碳化物的临界值。     

3C-15Cr-0.75Si系高铬铸铁锰合金化规律的热力学分析

基于Thermo-Calc软件的热力学平衡相计算,研究了高铬铸铁中锰的合金化规律及其对组织的影响.结果表明,锰虽然对高铬铸铁中的各相数量影响不大,但一定数量的锰存在促使合金元素在奥氏体和碳化物两相中的重新分配,并降低平衡相的转变温度;在平衡条件下3C-15Cr-4Mn-0.75Si系高铬铸铁中莱氏体数量约占87%,而非平衡条件下M7C3型碳化物数量在23%～32%之间,且奥氏体中锰铬互替现象保证了奥氏体的稳定性和加锰高铬铸铁的淬透性.Thermo-Calc软件计算预测结果与现有试验数据基本相符.     

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。     

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。     

倾斜冷却体-离心法制备半固态高铬铸铁梯度组织

采用倾斜冷却体-离心法制备半固态高铬铸铁环形试样并进行组织观察。结果表明：半固态高铬铸铁组织中初生奥氏体较常规成形组织中初生奥氏体明显细小、等轴化；在高铬铸铁环形试样梯度组织中，初生奥氏体形貌及分布随着距外侧面距离不同而变化，大致由外侧面到内侧面可分为4个区域，即细小奥氏体枝晶区、初生等轴奥氏体与细小奥氏体枝晶分界区、初生等轴奥氏体区、粗大的初生奥氏体枝状区；且初生等轴奥氏体与细小奥氏体枝晶分界区距环外侧面的距离在5～10mm范围内。     

反石墨化变质剂在高碳当量灰铸铁中的扩散行为及其对组织的影响

采用变质剂固体植入铸铁熔体进行扩散的方法，研究了单一变质剂和复合变质剂在铁水中浓度的连续变化过程对高碳当量灰铸铁石墨组织细化程度及初生奥氏体枝晶数量的影响。试验结果表明，在细化石墨、增加初生奥氏体枝晶数量方面，复合变质剂比单一变质剂效果显著，复合变质剂的加入量可在较大范围内调整，而单一变质剂的调整范围较狭窄，复合变质剂各成分之间存在一个合适的比例。     

硅碳比对灰铸铁尺寸稳定性的影响

用应力框试验法研究了Si/C的变化对灰铸铁残留应力及抗变形能力的影响,得出随Si/C的提高,铸铁抗变形能力增强,残留应力减小,铸铁尺寸稳定性变好的结论.对比试验表明,起重机减速器箱体类铸件采用高硅碳比铸铁,不经热时效,其尺寸稳定性亦可得到保证.因此,在生产中已取消热时效处理.     

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。     

过流冷却体工艺条件对亚共晶高铬铸铁组织的影响

采用过流冷却体法制备亚共晶高铬铸铁,研究过流冷却体工艺条件对亚共晶高铬铸铁组织的影响。结果表明,采用过流冷却体法制备的组织与常规凝固组织相比圆整度较高、尺寸较小;过流冷却体长度、角度、凹槽半径对亚共晶高铬铸铁初生奥氏体的形貌影响均很明显。随着过流冷却体长度、角度的增大,初生奥氏体的圆整度先提高后降低,尺寸先减小后增大。大凹槽半径的过流冷却体制备的初生奥氏体较小凹槽半径过流冷却体制备的初生奥氏体圆整、细小。     

Si/C和冷却速度对中铬铸铁铸态组织性能的影响

研究了Si/C和冷却速度对中铬铸铁铸态组织和性能的影响规律。试验表明 :在一定限度内提高Si/C能改变碳化物的类型和分布 ,使冲击韧性大幅提高 ;增加冷速使组织明显细化 ,特别是使奥氏体的一次、二次枝晶臂间距显著减小 ,综合力学性能得到改善     

锰硼抗磨白口铸铁组织及性能的试验研究

通过试验研究了锰硼抗磨白口铸铁的碳化物结构类型（M3C型）和锰含量及奥氏体化温度对其组织中残余奥氏体量的影响，试验结果表明：锰含量和奥氏体化温度提高，残余奥氏体量增加，材料硬度降低，冲击韧度提高。     

高Si/C灰铸铁生产机床铸件

近几年来,我国铸造工作者用调整Si/C值的方法来生产高强度灰铁,已取得了一定成效,本文就我厂应用高Si/C值铸铁为美国EDISON机床公司生产618手摇平面磨床所取得的效果作一小结。利用这种铸铁生产高牌号铸铁,其机械性能很容易保证,炉前控制容易,铸件断面敏感性小,硬度均匀,铸件废品率低,特别适用于有废钢资源的工厂,且铸件成本较低。 一、化学成分选择及生产条件     

含碳量及热处理工艺对高铬铸铁组织与耐磨性的影响

采用光学显微镜和扫描电镜分析高铬铸铁显微组织的变化,采用XRD分析物相组成,采用MLG-130B型干砂橡胶轮磨损试验机进行磨损试验,研究了不同碳含量和热处理工艺对高铬铸铁组织及耐磨性能的影响。研究结果表明,碳含量主要影响初生碳化物形貌及分布状态,热处理工艺对高铬铸铁组织及性能影响显著。随含C量升高,初生碳化物由均匀分布于基体中的短棒状和细杆状转变为呈连续网状分布于基体中的六角块状和长条状。经980℃×4 h风冷淬火处理后,基体组织由奥氏体转变为马氏体,碳化物由M_3C型转化为M_7C_3型,试样的硬度和耐磨性均较铸态时显著提升。由于含C量为4.5%试样中碳化物割裂基体,导致其耐磨性能较同样处理条件下的含C量为2.5%的试样差。     

高铬铸铁耐磨堆焊埋弧药芯焊丝研究

采用自动埋弧堆焊对高铬铸铁埋弧药芯焊丝堆焊合金的组织及耐磨性进行试验,研究Cr/C对堆焊层的组织和耐磨性的影响.研究发现,Cr/C增加,初生碳化物形状越来越规则,初生碳化物的杆状纤维增长,增加堆焊层的韧性.初生碳化物微区Cr含量增加,增加初生碳化物显微硬度.Cr/C与初生碳化物面积分数对耐磨性的影响比较明显,其中初生碳化物面积分数与耐磨性呈线性关系.高铬铸铁堆焊层的耐磨性受到基体组织影响较大,由奥氏体及其分解产物构成的混合基体的堆焊层耐磨性最大.文中所研究的41#、43#、45#焊丝其堆焊层的耐磨性非常好,相对Q235钢的耐磨性分别为β41=27.1716、β43=18.6305和β45=19.7949.文中进一步探讨了耐磨堆焊层磨损过程中的孔洞效应及裂纹扩张效应.     

含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织和硬度的影响

铸态合金耐磨铸铁适用于大型或复杂结构耐磨件。通过金相组织观察、X射线衍射相结构分析、图像分析仪定量金相测试和力学性能检测,研究了含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构和硬度的影响规律。结果表明,在含0～2.79%W的范围内,随着含W量的增加,铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的初生基体数量减少,共晶团数量增加,共晶碳化物数量增加;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的碳化物结构类型没有改变,M7C3型碳化物为共晶碳化物;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁基体的奥氏体比例增加,马氏体减少。马氏体多位于共晶团,即共晶碳化物周围。铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度由共晶碳化物数量和硬度以及基体中奥氏体和马氏体数量比共同决定。     

灰铸铁应用与发展的一些动向(2)

灰铸铁由于具有多种优越的性能,是目前用量最大的铸造合金。以汽车行业为例,从2010年开始,灰铸铁缸体、缸盖的用量逐渐增长。采用预处理工艺可以改善石墨结晶析出的生核条件,使铸铁的共晶转变温度提高,减轻过冷度,增加共晶团数量,减小铸铁力学性能参数值的波动范围,改善铸件的加工性能。灰铸铁中初生奥氏体枝晶是影响力学性能的重要因素,控制初生奥氏体增强灰铸铁的作用不亚于片状石墨的形态。详细叙述了S和Mn在灰铸铁中的作用及其发展,最后介绍了高Mn铸铁的研究和应用发展情况。     

灰铸铁应用与发展的一些动向(1)

灰铸铁由于具有多种优越的性能,是目前用量最大的铸造合金。以汽车行业为例,从2010年开始,灰铸铁缸体、缸盖的用量逐渐增长。采用预处理工艺可以改善石墨结晶析出的生核条件,使铸铁的共晶转变温度提高,减轻过冷度,增加共晶团数量,减小铸铁力学性能参数值的波动范围,改善铸件的加工性能。灰铸铁中初生奥氏体枝晶是影响力学性能的重要因素,控制初生奥氏体增强灰铸铁的作用不亚于片状石墨的形态。详细叙述了S和Mn在灰铸铁中的作用及其发展,最后介绍了高Mn铸铁的研究和应用发展情况。     

灰铸铁应用与发展的一些动向(3)

灰铸铁由于具有多种优越的性能,是目前用量最大的铸造合金。以汽车行业为例,从2010年开始,灰铸铁缸体、缸盖的用量逐渐增长。采用预处理工艺可以改善石墨结晶析出的生核条件,使铸铁的共晶转变温度提高,减轻过冷度,增加共晶团数量,减小铸铁力学性能参数值的波动范围,改善铸件的加工性能。灰铸铁中初生奥氏体枝晶是影响力学性能的重要因素,控制初生奥氏体增强灰铸铁的作用不亚于片状石墨的形态。详细叙述了S和Mn在灰铸铁中的作用及其发展,最后介绍了高Mn铸铁的研究和应用发展情况。     

回火对高Ni-Cr铸铁残余奥氏体量和硬度的影响

研究了回火温度和回火时间对金属型铸造高Ni-Cr铸铁铸态组织中残余奥氏体转变和硬度的影响。结果表明:(1)用75Si Fe孕育和用REMg变质处理的高Ni-Cr铸铁中均存在大量的残余奥氏体。350℃回火时,残余奥氏体仍能稳定存在,随着回火温度升高和回火时间延长,残余奥氏体数量逐渐降低,转变为贝氏体。(2)用75Si Fe孕育的高Ni-Cr铸铁回火后,其硬度随回火温度的上升和回火时间的延长而小幅下降;用REMg变质的高Ni-Cr铸铁在400℃回火20 h时出现二次硬化,其硬度峰值为62.3 HRC。(3)当回火温度达到500℃时,残余奥氏体转变为回火索氏体,试样的回火硬度下降。