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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
开发适合于大型钢锭模的蠕铁材质及生产工艺。对比研究了REMg、YSBM-YSBM-YSBM-A四种蠕化剂对厚大断面蠕铁组织和性能的影响。研究结果表明,重稀土蠕化剂(YSBM的具有良好的蠕化效果和抗衰退能力,采用该蠕化剂处理400mm×400mm×450mm模拟试块中心部位的蠕化率达到85%,试块的组织均匀性较好,抗拉性能达到315MPa,延伸率达到3.3%,满足钢锭模材质的要求。冷铁可显著缩短厚大断面蠕铁的凝固时间、提高试块中心的蠕化率,在相同蠕化处理条件下模拟试块中心部位的蠕化率由未加冷铁的35%提高到55%,破碎石墨的数量明显减少,获得了均匀分布的蠕墨和晶粒细小的基体组织。蠕铁72小时的平均氧化增重为3.14g/(m2,显著低于灰铁的4.76g/(m2;700℃至室温的水淬试验中,蠕铁的平均热疲劳寿命为42次,高于灰铁的30次。 利用华铸CAE模拟优化的结果,采用雨淋式工艺,成功生产出48t钢锭模。钢锭模附铸块的蠕化率达到85%,抗拉强度为350MPa,延伸率为7.5%,达到了RuT300的水平。420t钢锭模的优化工艺为上、下双浇注系统,上浇注系统为雨淋式,下浇注系统为二级底注式,浇注温度1300℃～1320℃。
选取由石墨和不同基体组织组成的灰铸铁作为研究材料,根据定量检测标准选取放大倍数为100×、200×和500×进行金相图像的采集。利用数字图像处理技术对采集到的金相图像进行处理,实现灰铸铁金相分析。并得到以下成果和结论: 对灰铸铁金相图像出现的亮度不均匀现象,利用空域阴影校对金相图像进行亮度不均匀校正;利用小波变换与均值滤波相结合的算法对灰铸铁金相图像进行去噪处理,并取得了较好的结果。为了解决这些问题,稳定并提高凸轮轴产品的质量,降低生产成本,改善工人劳动环境,本文在对喂线技术工艺生产球墨铸铁进行理论分析的基础上,通过分析原冲入法工艺生产凸轮轴时存在问题的原因,验证了喂线技术生产FCD700球墨铸铁凸轮轴的合理性及可行性,进而制定出了采用喂线技术工艺替代原有冲入法工艺生产FCD700球墨铸铁凸轮轴的方案,并进行了工业化试验,试验过程中采集了光谱分析试样、拉伸试样、金相试样,并对试验数据进行了整理分析。 工业化试验结果表明:采用喂线工艺生产FCD700球墨铸铁凸轮轴时,铸件球化率、石墨球尺寸等级等参数都优于原冲入法工艺,且铸件力学性能的稳定性得到很大改善,球化处理效果稳定,重现性好;喂线技术工艺对铁水增硅量小,可大量使用回炉料,降低了生产成本,并能灵活调整气压浇注机内镁残量的波动;同时喂线处理工艺在很大程度上了球化作业时烟气对环境的影响和污染,降低了工人劳动强度。
根据中国铁质差、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，有的生铁中含钛高达0.2～0.3wt%，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，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
在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在0.02wt%以上时，石墨呈球状。1948年美国A.P.Ganganebin等人研究指出，在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育，当残余镁量大于0.04wt%时，得到球状石墨。从此以后，球墨铸铁开始了大规模工业生产。球墨铸铁作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。1949年球墨铸铁产量只有5万吨，1960年为53.5万吨，1970年增长到500万吨。1947年英国H.Morrogh发现1980年为760万吨，1990年达到915万吨。2000年达到1500万吨。球墨铸铁的生产发展速度在工业发达特别快。球墨铸铁产量的75%是由美国，日本，德国，意大利，英国，法国六国生产的。
瞬时孕育，孕育块技术以及音频检测和热分析快速分析等技术的采用，则标志着中国大量流水生产汽车铸件的技术水平与先进水平的差距正在缩小。试验研究了大断面（壁厚大于120mm）球墨铸铁的冶金因素以及相应的生产工艺措施。采用适量的钇基重稀土复合球化剂，强制冷却，顺序凝固，延后孕育，必要时添加量锑，铋等可防止球墨铸铁件中心部位的石墨畸变和组织疏松等，现已成功地制作了38吨重的大型复杂结构件。
1950年就研制成功并投入生产，中国的球墨铸铁年产量达230万吨，位于美国，日本之后，居第三位。适合中国国情的稀土镁球化剂的研制成功，铸态球墨铸铁以及奥氏体-贝氏体球墨铸铁等各个领域的生产技术和研究工作均达到了很高的技术水平。铸态珠光体球墨铸铁曲轴和铸态铁素体球墨铸铁汽车底盘零件分别在我国第二汽车厂，南京汽车厂和汽车厂相继投产。这标志着中国铸态球墨铸铁生产达到了较高水平。与之相适应的包外脱硫。中国球墨铸铁生产起步很早双联法熔炼17.5吨重的柴油机体，截面为805mm的球墨铸铁轧辊等。
