蠕墨铸铁在发动机铸件上的应用

蠕墨铸铁作为一种新型铸造材料在国外发动机缸体等重要铸件上得到广泛使用,本文介绍了发动机铸件对蠕墨铸铁的具体要求以及目前国内外的应用状况,并介绍了蠕墨铸铁铸造生产工艺难点及其先进的生产工艺.在发动机关键铸件上的应用,蠕铁应当是这样的一种铸造材料,即蠕化率超过80%以上的蠕墨铸铁.蠕铁存在着较大的铸造生产工艺难点,为能生产出符合这一标准的蠕铁,必须采用具备有效过程控制手段的先进的蠕铁生产工艺,来稳定地、高标准地生产出符合要求的铸件.     

稀土蠕化剂的研究

研究了在冲天炉条件下蠕化剂中各元素的作用，按照铸件壁厚对蠕化剂的不同要求，设计了不同蠕化剂的组元成分，研制成了两种稀土蠕化剂，采用简便的蠕化工艺，即可稳定地生产薄壁和厚度蠕墨铸铁。     

蠕墨铸铁在气缸体铸件上的应用与发展

介绍了蠕墨铸铁的特性,认为其常温抗拉强度明显高于灰铁,而且具有较高的疲劳强度和良好的工艺性;分析了蠕墨铸铁在发动机缸体上的应用情况和存在问题;指出了蠕墨铸铁应用的未来方向。     

蠕墨铸铁排气管质量的超声波检测

蠕墨铸铁生产中,要稳定地获得蠕虫状石墨,对变质元素的含量要求范围很窄,且很多工艺因素都可造成变质元素的波动超限而致使蠕墨铸铁件的组织和性能达不到技术要求。同时,从降低成本和满足高生产率的角度考虑,生产中应尽量避免采用检测金相组织和力学性能的方法来控制铸件质量。     

用蠕铁取代灰铁提高机床精度保持性

介绍了机床铸件精度保持的三要素：耐磨性、刚性、减震性.与传统的机床铸件材料相比较,蠕墨铸铁能最好地满足这三要素的要求,因而可以成为机床重要铸件的首选材料,其优良的综合力学性能为铸件减薄壁厚、减轻质量提供了材质保障.分析了蠕铁＋灰铁双层铸造失败的原因;指出,蠕墨铸铁在机床铸件上应用能否得到推广,关键足机床设计人员对蠕铁材料优越性的了解和选用.     

蠕墨铸铁件的生产与质量控制

蠕墨铸铁是新型的工程材料,它具有球墨铸铁和灰铸铁的综合性能,广泛用于汽车工业和工程机械。本文着重阐述蠕墨铸铁的生产过程、质量控制、蠕化效果的分析和蠕化问题的处理,以及原材料、化学成分、炉前蠕化处理等各个环节的管理和监控。     

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。     

YC6113柴油机蠕墨铸铁缸盖铸件的质量控制

通过合理选择炉料配比,并在冲天炉出铁时脱硫,可以有效得到满足蠕墨铸铁生产的低硫原铁液,同时正确选择控制化学成分、熔炼工艺及蠕化处理方法,并使用长方形压边冒口工艺,使牌号为RUT340的柴油机缸盖铸件的蠕化率≥75％,金相组织中珠光体体积分数稳定达到98％以上,石墨长度为4级,硬度≥160HBS,铸件综合废品率低于8％,满足相关技术和质量控制要求。     

YC6113柴油机蠕墨铸铁缸盖铸件的质量控制

通过合理使用炉后配料比,并在冲天炉出铁时脱硫,可以有效得到满足蠕墨铸铁生产的低硫原铁液,同时正确选择、控制化学成分、熔炼工艺及蠕化处理方法,并使用长方形压边冒口工艺,使牌号为RuT340的柴油机缸盖铸件的蠕化率≥75％,金相组织珠光体体积分数稳定达到98％以上,石墨长度为4级,硬度≥160HBS,综合废品率低于8％,满足相关技术和质量控制要求。     

蠕墨铸铁铁液状态的定量化测评

高质量蠕墨铸铁的最佳生产方式是在炉前预处理(蠕化和孕育)后,对铁液状态进行快速准确测评,并根据测评结果进行快速调整,实现铁液状态的闭环控制。在本研究中,用热分析曲线整体形状表征蠕墨铸铁铁液状态,当热分析曲线之间的差别很小时,相同凝固条件下试样组织的蠕化率差别可忽略。热分析曲线整体形状法与定量金相、模式识别和数据库技术相结合,能够实现蠕墨铸铁铁液状态的定量化预测,为铁液状态的闭环控制奠定基础。     

蠕铁生产的过程控制

描述了基于热分析手段的蠕铁生产过程控制系统。该系统通过测量镁的损耗,以及在线调整铁液状态来防止片状石墨的产生。这种测量、调整的在线控制手段使生产蠕铁过程中的波动性降到最低,从根本上消除了蠕铁生产所带来的质量风险。     

蠕墨铸铁的最新发展

综述了近几年来蠕墨铸铁在世界上的发展与应用,蠕墨铸铁的综合性能及先进铸造技术的发展,可使蠕墨铸铁汽缸体单位功率的重量小于铝合金缸体,而耐高温性能等远优于铝缸体,成为内燃机缸体的首选材料.比较了国内外蠕墨铸铁标准的差异,关键还在于国内对蠕墨铸铁件的蠕化率要求太低.在列述蠕墨铸铁生产技术时,认为用纯镁及喂线法进行蠕化是今后获得蠕墨铸铁的主要方法.     

静置时间对蠕墨铸铁凝固参数与石墨衰退的影响

研究了铁液静置时间(0～12 min)对蠕墨铸铁凝固曲线特征温度和蠕墨衰退的影响。结果表明:随着静置时间的延长,凝固曲线上初晶温度Tal和共晶最低点温度Teu逐渐升高,而共晶最高温度Ter变化不明显。静置0～2 min时,凝固出现明显的再辉现象,但静置6～12 min时,再辉现象不明显。随着静置时间的延长,铁液中的残留镁当量与硫元素之比MgE/S值将降低,石墨逐渐由蠕虫状转变为蠕虫状+片状石墨。当该比值在1.4～1.6的范围时,蠕化率能够达到80%以上,蠕墨衰退程度较小,当MgE/S值低于1.12时,蠕墨衰退显著。蠕墨衰退需要的成分条件一是石墨微区铁液中氧原子的富集,二是氧富集区域蠕化元素含量较少。     

稀土微合金化蠕墨铸铁玻璃模具的组织与性能

对稀土微合金化蠕铁玻璃模具的显微组织作了观察,对其耐热性能进行了测定,并进行了工业性试验。     

稀土蠕化剂对蠕墨铸铁石墨形态和性能的影响

对以云南地方生铁为主要炉料的铁液,搭配使用稀土硅铁合金和稀土镁合金作为蠕化剂,研究了稀土蠕化剂加入量对蠕墨铸铁石墨形态和性能的影响。研究结果表明,随着稀土蠕化剂加入量的增加,铁液中稀土残留量逐渐增加,石墨形态从片状逐渐向球状过渡,抗拉强度和硬度逐渐上升。实践证明,通过合适的蠕化处理工艺,云南地方生铁铁液可以获得组织和性能较为理想的蠕墨铸铁。     

微量锑,硼元素对蠕铁组织及性能的影响

研究了微量元素锑和硼对蠕铁组织和性能的影响，并在此基础上研制了一种新型耐磨蠕铁材料。     

Mn和CE对蠕墨铸铁组织及其摩擦磨损性能的影响

采用自制的摩擦磨损实验机，对不同碳当量及不同Mn含量的蠕墨铸铁的摩擦磨损性能进行了研究。结果表明：含Mn量0．9％～1．5％、基体以珠光体为主的蠕墨铸铁具有较高的摩擦系数和较小的磨损率，碳当量以不高于4．2％为宜。     

稀土与镁含量对蠕墨铸铁凝固过程及石墨形态的影响

采用热分析技术和微观组织分析,研究了蠕化元素RE和Mg含量对蠕墨铸铁凝固过程和石墨形态的影响。结果表明,铁液经RE与Mg蠕化处理后,共晶点右移,初晶温度升高,0.019%~0.023%RE和0.006%~0.011%Mg使初晶温度由原铁液的1152.7℃上升至1163.2~1166.6℃。共晶凝固再辉温度ΔT_R与石墨形态具有确定的对应关系,随着ΔT_R增加,蠕化率升高,当再辉温度高于5℃,蠕化率大于50%。提高RE/Mg比,有利于获得高蠕化率,RE/Mg比增加后,采用高效孕育剂,可抑制蠕化铁液的白口倾向。