泉州
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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
蠕墨铸铁孕育的主要目的是防止基体组织中出现莱氏体和自由渗碳体,调整铁素体和珠光体在基体中的比例.本文论述了采用固体孕育剂进行孕育,将引起"孕育促球"现象,它敏感地影响蠕墨铸铁蠕化率的高低,从而造成蠕墨铸铁性能的不稳定;指出"孕育促球"现象在特定条件下可以用来调整蠕化率,但在缺乏炉前快速测定铁液状态的情况下缺乏可操作性;提出了减少或避免"孕育促球"的若干措施,并推荐采用液体孕育剂进行孕育处理.
球墨铸固过程中的体积变化模式,分析认为球墨铸铁是需要外部补缩的.提出球墨铸铁的补缩应充分考虑具体铸件及实际生产条件.详细阐述不同铸型条件下,不同模数的球墨铸铁件的通用冒口、控制压力冒口及全压力冒口的选择方法.重点讨论了球墨铸铁冒口补缩中的铸件模数、凝固顺序及冒口位置、补缩通道及温度梯度、孤立热节的补缩、冶金质量及孕育处理等若干关键问题.
孕育处理是提高铸铁性能的行之有效的手段.对激冷铸铁凸轮轴组织有非常重要的影响.通过在金属液中分别加入Si-Ba孕育剂和稀土La,研究了不同孕育剂对激冷铸铁凸轮轴的孕育情况.实验发现,Si-Ba孕育剂和稀土La都能减小白口层深度,并且随着孕育剂加入量的增加,凸轮轴莱氏体组织含量明显减小;为了获得质量合格的铸件.Si-Ba的加入量不能超过0.3%.而稀土La的加入量不能超过0.03%.常用的耐热材料主要有耐热钢和耐热铸铁。耐热钢的耐热性较好，力学性能较高，但成本较高。耐热铸铁具有一定的力学性能，成本相对较低，但耐热性不如耐热钢。本文以铬含量为20%的高铬铸铁为研究对象，采用加入稀土、硅的方法，研究对高铬耐热铸铁的影响。通过光学显镜，研究稀土、硅对高铬白口铸铁组织的影响。对不同成分的高铬铸铁进行高温氧化实验，计算其氧化速率，分析氧化膜的组成。并对不同成分的试样进行耐磨性、热疲劳、硬度测试。研究结果表明： 稀土含量由0增加到0.60%，高铬铸铁奥氏体由树枝晶向柱状晶和等轴晶转变，碳化物由连续的网状趋于块状和条状发展；高铬铸铁氧化速率从5.566mg·cm-2·h-1降到3.276mg·cm-2·h-1；磨损量由0.1521g降为0.1485g；高铬铸铁铸态硬度从45.2HRC增加到49.9HRC；将添加稀土的高铬耐热铸铁，在1100℃下进行热疲劳实验，试样进行40次反复加热、冷却，均未出现裂纹。
硅含量低于2.5%时，高铬铸铁奥氏体枝晶较多，共晶碳化物的连续程度较高，以网状或条状存在。硅含量大于2.5%时，奥氏体枝晶减少，共晶碳化物显著的细化，以细小的块状和粒状形式存在，分布均匀；随着硅含量的增加，氧化速率先下降后上升，硅含量在2.0%时，低为2.825mg·cm-2·h-1；随着含硅量的增加，磨损量呈降低趋势，小值为0.1468g；硅含量从1.5%增加到3.5%，高铬铸铁铸态硬度从49.3HRC增加到52.5HRC；将添加硅的高铬耐热铸铁，在1100℃下进行热疲劳实验，试样进行40次反复加热、冷却，均未出现裂纹。提高Si/C比会减少石墨数量，增强基体强度，加入合金化元素进行变质可以使石墨变得更加弯曲细小，并能够提高基体强度。从灰铸铁的力学性能上来看，提高Si/C比能大幅提高其力学性能，随着合金化元素加入量的提高也可以提高其力学性能，在考察的孕育剂中，硅锆锰孕育剂提高力学性能的效果佳。
使灰铸铁能够更多的应用于度汽车结构件中。近些年来，由于对灰铸铁的强度要求越来越高，灰铸铁的组织特征发生了很大的变化，也带来了度灰铸铁切削加工性能变差这一普遍关注的问题。度灰铸铁的切削加工性能较差，其主要原因与其组织组成相中石墨的形态，数量，尺寸，分布以及珠光体基体的特征相关。 本文通过调整Si/C比，合金化元素加入量以及改变孕育剂种类来影响灰铸铁的石墨，珠光体以及初生奥氏体形态。灰铸铁比蠕墨铸铁和球墨铸铁有更好的导热性能以及切削性能从而获得更高的抗拉强度以及更好的切削加工性能。 从金相组织方面。
由于剪切力的作用，度灰铸铁组织中的石墨将发生规律性的变形，增加石墨的数量能够减轻切削加工过程中的抗力，降低刀具的磨损，改善度灰铸铁的切削加工性能。通过石墨对度灰铸铁的性能影响的研究，为开发度易切削加工度灰铸铁提供理论依据，获得度易切削加工灰铸铁的组织形貌为短细的石墨及细小片间距的珠光体组织。
提高Si/C比使加工性能严重恶化，随着合金化元素加入量增加，加工性能先提高后降低，在考察的孕育剂中，硅锆锰孕育剂提高加工性能和力学性能的效果也为佳。 通过分析拉伸过程以及切削加工过程中度灰铸铁的石墨变形规律，揭示出石墨对度灰铸铁抗拉强度与加工性能的影响机制。在拉伸过程中，石墨作为夹杂分布在集体组织中，石墨形态对度灰铸铁的抗拉强度有很大的影响。石墨越弯曲，石墨端部角度越钝，抗拉强度越好。从加工性能上看来在切削加工过程中。影响铸铁组织和性能的关键是碳在铸铁中存在的形式、形态、大小和分布。铸铁的发展，主要是围绕如何改变石墨的数量、大小、形状和分布这一中心问题进行的。因此，首先应研究铸铁中石墨的形成过程及其影响因素。铸铁中石墨的形成过程称为石墨化。在铸铁中，碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在，游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格，基面中的原子间距142nm，原子间结合力较强；而两基面间的面间距340nm，因基面间距较大，原子间结合力较弱，故结晶时易形成片状结构，且强度、塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为3HBS。另外，在碳原子的四个价电子中，只有一个价电子参加到电子气中去，这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。
前面我们已讨论过化合态的渗碳体，它若加热到高温，便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相，而游离态的石墨则是一种稳定相。一般，在铁碳合金的结晶过程中，因为渗碳体的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出渗碳体时所需的原子扩散量较小，渗碳体的晶核易形成，所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。但在扩散时间足够的条件下，或在合金中含有可促进石 墨形成的元素(如硅等)时，在合金中便会直接自液体或奥氏体中析出石墨。实践证明，成分相同的合金在冷却时，冷却速度愈快，析出渗碳体的可能性愈大；冷却速度愈慢，析出石墨的可能性愈大。
