衡阳
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基本参数
- 名称
铸铁型材
- 工艺
水平连铸
- 产地
山东
- 优势
无气孔 砂眼
- 用途
机械加工/精密制造
- 价格
议价
铁水的冶金状态对球化孕育处理效果及铸造缺陷形成倾向有重要影响,研究基于原铁水冶金状态综合评价的球化孕育处理工艺的优化控制与调节方法.选取有效特征参数表征原铁水冶金状态,并建立一个综合评价模型用于实际生产过程中原铁水合格冶金状态确定和球化剂添加量的精准计算.在球化处理、孕育处理和铸件浇注之前,均设置球化、孕育效果测评与调控环节,以实现生产过程的闭环控制.动态调控系统主要由原铁水冶金状态调控子系统、球化处理与效果调控子系统、孕育处理与效果调控子系统和铁水球化孕育终调子系统构成.经实验室条件下模拟运行证明,基于原铁水冶金状态评价的动态调控方法及系统可以实现球墨铸铁球化孕育处理的优化控制.
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,对控制铸件所需的佳显组织和强度、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％,效果好.铸铁型材差不多已在所有主要工业部门中得到应用，这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁现有许多牌号，提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。 如标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件，主要是以非合金态生产的。显然，这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/毫米，延伸率为2%的度牌号。另一个极端是高塑性牌号，其延伸率大于17%，而相应的强度较低(低为370牛顿/毫米勺。强度和延伸率并不是设计者选择材料的根据，而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能。另外，耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键的。为了满足这些特殊使用，研制了一组奥氏体球铁，通常叫傲Ni一Resis亡球铁。这些奥氏体球铁，主要用锌、铬和锰合金化，并且列入标准.
除了中硅球墨铸铁以外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍，是普通耐热铸铁的2倍，并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展，它在石油开采机械，化工设备，工业用炉器件上均取得了成功的应用。在耐酸球墨铸铁方面，中国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小。在耐热球墨铸铁方面均匀很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨，而且，当稀土量过高时，还会出现各种形的石墨，白口倾向也增大，但是，如果是高碳过共晶成分（C＞4.0wt%），稀土残留量为0.12～0.15wt%时，可获得良好的球墨.。
但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.02～0.03wt%，故仍可保证石墨球化良好。如果在球墨铸铁中加入0.02～0.03wt%Bi，则几乎把球状石墨完全破坏，若随后加入0.01～0.05wt%Ce，则又恢复原来的球化状态，这是由于Bi和Ce形成了稳定的化合物。稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明，含铈的孕育剂可使铁液在整个保持期中增加球数。
含硫量高（冲天炉熔炼）和出铁温度低的情况，加入稀土是必要的。球化剂中镁是主导元素，稀土一方面可促进石墨球化，另一方面克服硫以及杂质元素的影响以保证球化也是必须的。稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明，当干扰元素Pb，Bi，Sb，Te，Ti等总量为0.05wt%时，加入0.01wt%（残余量）的稀土，可以完全中和干扰，并可抑制石墨的产生。中国绝大部分的生铁中含有钛。根据中国铁质差有的生铁中含钛高达0.2～0.3wt%使终的组织中含有更多的石墨球和更小的白口倾向。经研究还表明，含稀土的孕育剂可改善球墨铸铁的孕育效果并显著提高抗衰退的能力。加入稀土可使石墨球数增多的原因可归结为：稀土可提供更多的晶核，但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同，稀土可使原来（存在于铁液中的）不活化的晶核得以长大，结果使铁液中总的晶核数量增多。称为减磨铸铁，在干摩擦条件下工作的耐磨铸铁，称为抗磨铸铁。在润滑条件下工作的耐磨铸铁耐磨铸铁的基体组织必须是珠光体，并在基体上镶嵌有很硬的组织颗粒。石墨应是细小均匀分布的，并且不出现晶间石墨。仅就耐磨性来说，球状石墨比片状的好，因为它减少了对基体的消弱作用，而保留了有利润滑的优点。加入合金元素可以促进形成珠光体基体，提高基体硬度和强度，保证硬颗粒牢固地镶嵌在基体上。耐磨铸铁根据其工作条件的不同可分为两大类：在润滑条件下工作的耐磨铸铁这种耐磨铸铁根据用途又分为机床用耐磨铸铁和动力机械用耐磨铸铁两种。在干摩擦条件下工作的耐磨铸铁在干摩擦条件下工作的零件有球磨机的衬板和磨球，抛丸机叶片，闸瓦，犁铧等，这些零件不仅受到严重磨损，而且还要承受很大的负荷和冲击。属于这类铸铁的主要有白口铸铁，中锰球墨铸铁，冷硬铸铁。
这种铸铁常温机械性能不算高，但在高温时机械性能下降不多，常用于制造在900～950℃高温条件下工作的零件。含铬耐热铸铁铬的抗氧化和抗长大的作用很强，铬加入铸铁中能在铸件表层形成牢固的Cr203。保护膜，使铸件有很高的耐热性。由于我国铬资源少，而且需要加入的铬量太多，限制了这种铸铁的推广使用。另外还可以将两种或两种以上元素按一定配比加入铸铁中，也能够收到很好的耐热效果。如含硅4.5%。
