宜春
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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
随着合金价格的提高,生产成本不断增加。为降低生产成本,本课题在HT250材质的基础上,采用氮、钛、铌对铁液进行合金化,通过金相组织观察、SEM分析、EDS分析、拉伸试验和硬度试验,研究了氮、钛、铌对灰铸铁组织及性能的影响规律。 试验结果表明,含氮量为0.0055%～0.013%、含锰量为1.0%-1.36%时,试样的金相组织为A型石墨+细片状珠光体+少量铁素体。随着含氮、锰量的增加：片状石墨长度变短、宽度稍有增加,弯曲程度加大,石墨端部钝化,对基体的割裂作用减弱；细片状珠光体含量略有增加,珠光体层片间距减小；试样的抗拉强度和硬度逐渐增大,当含氮量为0.012%、含锰量为1.24%时,试样的抗拉强度和硬度达到大值,分别为395MPa和260HBW。当铁液中含氮量≥0.011%时,铸件表面下开始出现气孔缺陷。 在适当含氮量(0.0080%左右)基础上,含钛量在0.055%-0.149%范围内时,试样的金相组织为A型和D型石墨+珠光体+少量铁素体。随着含钛量的增加：A型石墨减少,D型石墨增多；铁素体的含量增多,珠光体的含量减少。
试样的抗拉强度呈现降低的趋势,当含钛量为0.149%时,试样的抗拉强度小,为230MPa；而试样的布氏硬度略有增加,当含钛量为0.149%时,试样的布氏硬度大,为219HBW。钛在含氮灰铸铁中的存在形式有以下两种：少部分固溶于基体中,呈均匀分布；大部分与铁液中的碳、氮形成钛的碳氮化物,并多以三角形、四边形及带棱角的不规则块状镶嵌于基体之中,呈弥散分布。球墨铸铁被称为“两个里”金属，意思是球墨铸铁具有铸钢的强度，也有铸铁优异的抗腐蚀性。 球墨铸铁与铸铁（灰铸铁）的比较 与铸铁相比，球墨铸铁在强度方面具有 的优势。球墨铸铁的抗拉强度是60k，而铸铁的抗拉强度只有31k 。球墨 铸铁的屈服强度是40k ，而铸铁并没有显示出屈服强度，并且终出现断裂。球墨铸铁的强度-成本比远远优于铸铁。(请 参阅82 页有关机械性能的全面比较)。球墨铸铁在耐腐蚀性方面与铸铁相同。 球墨铸铁与铸钢的比较 球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸铁具有更高的屈服强度，其屈服强度低为 40k ，而铸钢的屈服强 度只有36k 。(请参阅82 页有关机械性能的全面比较)。在大部分市政应用领域，如：水、盐水、蒸汽等，球墨铸铁的耐 腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸铁的球状石墨观结构，在减弱振动能力方面，球墨铸铁优于铸钢，因此更 加有利于降低应力。选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。球墨铸铁的低成本使得这种材料更加 受欢迎，铸造效率更高，也较少了球墨铸铁的机加工成本。 铸铁(灰铸铁) 球墨铸铁 薄片结构 铸钢结构 球状石墨结构 注意：在我们的金属比较中，美国尼伯科选择使用了ASTM A 395 球墨铸铁，ASTM A 126 铸铁和ASTM A 216 WCB 铸 钢。在此所列的铸铁，我们也称为灰铸铁。
用消失模铸造法得到健全灰 铸铁件的基本条件是在－200mmhg～400nunhg的负压度范围内浇注。 4金属液充型速度随模样密度增加而降低。 5金属液充型速度随着浇注温度的升高，开始时增加，超过一定值后随着浇注温 度的进一步提高，充型速度反而降低。试验条件下，在 1370oC左右金属液充型速度 达到大值。
锰量的增加：片状石墨长度变短，宽度稍有增加，弯曲程度加大，石墨端部钝化，对基体的割裂作用减弱，细片状珠光体含量略有增加，珠光体层片间距减小，试样的抗拉强度和硬度逐渐增大，当含氮量为0.012%，含锰量为1.24%时，试样的抗拉强度和硬度达到大值，分别为395MPa和260HBW。当铁液中含氮量≥0.011%时，铸件表面下开始出现气孔缺陷。 在适当含氮量(0.0080%左右)基础上。
获得度灰铸铁主要是通过添加铬，铜，钼和镍等合金元素来实现，但是随着合金价格的提高，生产成本不断增加。为降低生产成本，本课题在HT250材质的基础上，采用氮，钛，铌对铁液进行合金化，通过金相组织观察，SEM分析，EDS分析，拉伸试验和硬度试验，研究了氮，钛，铌对灰铸铁组织及性能的影响规律。 试验结果表明，含氮量为0.0055%～0.013%，含锰量为1.0%-1.36%时。目前试样的金相组织为A型石墨+细片状珠光体+少量铁素体。随着含氮含钛量在0.055%-0.149%范围内时，试样的金相组织为A型和D型石墨+珠光体+少量铁素体。随着含钛量的增加：A型石墨减少，D型石墨增多，铁素体的含量增多，珠光体的含量减少。低温铁素体球墨铸铁高端铸件与高纯生铁的关系.通过转向架轴箱铸件生产实例及大量数据说明生铁中各元素对铸件质量的影响,并指出:铸件质量的好坏,除了与铸造企业的技术水平和企业管理严格与否有关之外,还与原材料质量有关,特别是与生铁质量有关.生铁的纯净度对铁液的纯净度、石墨形态、韧-脆转变温度、基体组织、晶间夹杂等均有很大的影响.因此,为了确保铸件质量及质量稳定,在选用生铁时,一定要严格限制S、Mn、P以及量元素的含量,并且要求它们的含量要严格稳定
采用概率断裂力学方法研究了船用柴油机机身球墨铸铁材料(QT400-18)的裂纹扩展寿命可靠性.基于QT400-18的裂纹扩展试验,考虑了裂纹扩展速率的分散性,采用统计分析获得了Paris公式参数的分布特征,建立了QT400-18裂纹扩展速率的随机概率模型.反推得到了da/ dN≤10-7 mm/cycle时材料的疲劳启裂门槛值.进一步建立了剩余寿命预测模型,通过数值抽样仿真,得到了不同初始裂纹长度下的裂纹扩展剩余寿命及其分布,并建立了剩余寿命与可靠度关系图谱.
