大型风电球墨铸铁轮毂的质量控制

大型风电大断面球墨铸铁轮毂易产生石墨球粗大、石墨球数量减少、石墨漂浮、石墨球畸变、缩孔、缩松、浮渣等缺陷,结合国内外大断面球墨铸铁件生产情况,总结出了一系列大型风电球墨铸铁轮毂生产过程中的质量控制措施,并从原辅材料的选择,铁液化学成分的控制,合适的球化和孕育处理以及微量合金元素适当的添加等方面论述了厚大断面球墨铸铁轮毂生产中应采取的质量控制措施及工艺参数。应用这些措施,生产出了各项性能指标合格的风电轮毂。两年内生产4种共400件风电轮毂,轮毂合格率达96%以上。     

大断面球墨铸铁件的质量控制措施

大断面球铁件易出现石墨球粗大，石墨球数量减少，石墨漂浮，石墨球畸变，开花状石墨、碎块状石墨等缺陷，所以大断面球铁件的制造技术一直是铸造界公认的一个难题。结合国内外大断面球铁件的生产现状，总结出了一系列在生产过程中通常采取的质量控制措施，例如加快冷却速度、严格控制化学成分，适当添加微量合金元素、合适的球化处理和孕育处理等。应用这些措施，可以得到内外质量优良的大断面球墨铸铁件。     

大断面球墨铸件球化衰退的分析与处理

在生产球墨铸铁时,铸铁中的石墨形态常常发生变化。尤其是在浇铸大断面球墨铸铁件时,铸件中心的石墨经常出现球化衰退现象。通过分析球化衰退的原因,提出了严格控制铁液成分、合理使用球化剂等改进措施,有效地提高了大断面球墨铸件的质量。     

球墨铸铁球化衰退的分析与处理

在熔炼球墨铸铁时,铸铁中的石墨形态常常发生变化.尤其是在浇铸大断面球器铸铁件时,铸件中心的石墨经常出现变态.石墨变态不能简单的用球化衰退来描述.球化衰退不仅概念模糊,对完善球墨铸铁生产工艺也会产生误导作用.     

球墨铸铁的发展

介绍了国内外球墨铸铁的发展情况:我国从试制球墨铸铁至今已有70多年,从原材料、熔炼方法、球化剂和球化处理方法、孕育剂和孕育方法、材料牌号和性能、产品及应用等方面都有了很大的发展和提高,尤其是近几年来,我国的球墨铸铁在赶超世界水平方面有了突飞猛进的发展。提出了我国球墨铸铁进一步发展的方向:(1)研究开发大断面和超大断面球墨铸铁、低温高冲击韧性球墨铸铁、薄壁球墨铸铁以及高度集成、功能更强、质量更轻的铸件;(2)进一步研究超高纯生铁对石墨球化的影响以及对球墨铸铁基体的作用,进一步发挥超高纯生铁的作用,生产性能更高的球墨铸铁件。     

高强度厚大断面球墨铸铁件的熔炼工艺

为生产高强度厚大断面球墨铸铁件,对熔炼原材料、铁液化学成分和球化孕育处理技术进行了分析,确定了球铁熔炼工艺的主要控制要素,采用高温正火热处理工艺保证材料均匀一致的基体组织。试制阶梯试块的力学性能和显微组织均符合技术要求,从而保证高强度厚大断面球墨铸铁件的正常生产。     

球墨铸铁球化及其孕育处理研究进展

论述了球墨铸铁球化和孕育处理的国内外研究现状,介绍了球墨铸铁石墨球化及其孕育处理的方法、石墨球化理论、孕育机理和球化、孕育处理方法,同时介绍了球化和孕育方法在铸态下制造薄壁高强度球墨铸铁件和Y型高强度球墨铸铁件方面的应用。     

原铁液硅含量对厚大断面球墨铸铁件石墨形态与力学性能的影响

为研究原铁液硅含量对厚大断面球墨铸铁件凝固组织石墨形态和力学性能的影响,使用高精度热模拟系统,考察了不同硅含量的原铁液经过相同球化孕育工艺处理后在相同凝固条件下获得的厚大断面球墨铸铁件试样的凝固组织石墨形态和力学性能。结果表明,球化孕育工艺相同时,随着原铁液硅含量提高,厚大断面球墨铸铁件石墨形态恶化,力学性能下降。当钇基重稀土球化剂和含Ba孕育剂加入量分别为1.8%和0.4%时,原铁液硅含量控制在1.2%以内,有利于防止厚大断面球墨铸铁件石墨畸变,提高铸件力学性能。     

大断面球墨铸铁件的应用与研究进展

介绍了近年来国内外大断面球墨铸铁件的生产应用情况以及研究进展,指出应进一步加强超长凝固条件下球墨铸铁的石墨形成演变规律、新型球化工艺、冷却强化工艺,以及计算机模拟铸件组织、缺陷、性能的研究.     

厚大断面球墨铸铁件生产中若干问题的探讨(1)

介绍了厚大断面球墨铸铁的凝固时间长、共晶结晶平台长、石墨球数少、易畸变、基体组织异常等凝固特性,通过理论与生产实例相结合的方法,阐述了碎块状石墨问题,石墨球数少与石墨畸变的关系,球化剂、w(Mg残)量、RE与石墨畸变的关系,CE及化学成分的选择问题,厚大断面球墨铸铁件若干问题的措施,球化剂中RE问题以及如何增加石墨球数问题。最后指出:要保证厚大断面球墨铸铁正常生产,除上述问题外,还有浇注系统优化和浇注时间控制的问题,生产过程质量控制以及生产组织等问题,这些都需要注意和严格控制。     

大断面球铁件电炉熔炼工艺及石墨畸变机理研究

探讨了大断面QT600-3球铁件电炉熔炼生产工艺的技术要点,检测了试生产条件下球铁单铸试块与本体试块的化学成分、金相组织与力学性能,基于石墨结晶核心和石墨形态的分析,探讨了石墨畸变机理。生产试验结果表明:炉外增Si预处理增加铁液成核,轻、重稀土混合使用作为球化剂,侧重后期孕育,适当降低浇注温度,合理使用Cu元素,是电炉熔炼工艺生产大断面球铁件的重要环节;采用电炉熔炼工艺生产大断面球铁件,球化等级与化学成分稳定控制有关,抗拉强度、伸长率等力学性能与化学成分、基体组织有关;Y在铁液中形成高熔点Y2O3作为石墨析出的核心,可获得良好石墨形态;大断面球铁件中,Ti、Cu元素的偏析和球化元素Mg或稀土(Y、La、Ce)的氧化,破坏了奥氏体壳的稳定性,是造成石墨畸变的主要原因。     

6.0MW风力发电机球铁底座铸件的生产

利用2台20 t中频电炉熔炼铁液,生产质量为60 t的6.0 MW超大型风力发电机球铁底座铸件.采用底注式浇注系统,厚大部位设置冷铁,顶部设置冷冒口,低温快速浇注.通过严格控制化学成分和出炉温度,合理设计熔化工艺及球化处理、孕育处理流程,尽量缩短铁液停留时间,解决了小容量电炉生产超大型厚壁球墨铸铁件容易导致球化衰退和石墨畸变的难题.     

厚实球铁小件串铸工艺

介绍了厚实的球铁小件首尾相连组合串铸的工艺。多件串铸与单体铸造相比，有利于石墨化膨胀与收缩的动态叠加自补缩，冒口补缩时间分数和补缩率减小，工艺出品率提高，可以防止厚实球铁小件产生缩孔、缩松缺陷。     

耐热球铁排气歧管用球化剂的配制

介绍了球铁排气歧管铸件的结构特点、对材料的要求及铸造工艺要点。分析了球化剂中Mg、RE、Ba、Ca、Bi和Sb等元素的作用。为确保铸件球化率高、石墨球细小、铁素体基体中不出现碳化物,研制了高效低RE合金球化剂。采用该球化剂生产的QTRSi4Mo1排气歧管铸件与采用FeSiMg7RE3合金球化剂生产的相比,消除了渗碳体、细化了石墨球、3.2 mm薄壁处和厚壁处的铸态珠光体体积分数可以分别有效地控制在15%和10%以内。     

球墨铸铁开花状石墨的防止

在铁路机车弹簧外套(QT450-10)的厚壁处易出现开花状石墨,认为是该铸件两耳孔处为热节部位,加之浇注系统不合理所致。为此采用垂直封闭式浇注系统、选用低RE球化剂,以及控制铁液出炉温度≥1520℃,浇注温度在1420~1460℃等措施,改善了铸件内在质量,提高了外套铸件的成品率。     

厚大断面球墨铸铁四棱锥套的研制

采用缝隙式内浇口、铁液精炼、强制冷却等措施 ,成功地铸造出壁厚 75mm～ 170mm ,质量 3 .1t的厚大断面球墨铸铁铸件。     

大断面球铁悬浮铸造工艺研究

简要介绍了一种适合于大断面球铁悬浮铸造用微型冷铁的制备工艺；探讨了采取常规悬浮铸造方法加入１０％的该种微型冷铁对大断面珠铁元素偏析，球化衰退及机械性能的影响。     

高强度厚大断面球铁模具的铸造

介绍了高强度厚大断面球墨铸铁模具的生产工艺。采用无冒口铸造技术,合理选择并严格控制化学成分和工艺参数,成功地生产出合格的铸件。铸件品质达到同类产品国际先进水平。