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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
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，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，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。
从加工性能上看来，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。在切削加工过程中，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，在铸造行业，人们常说，铸造材料的成分决定组织，组织左右性能；这句话其实并不全面。我们在生产实践中发现许多铸铁，在相同成分时，机械性能却有较大差异。铁水的质量除与其成分有关联外，还与炉料配比（生铁用量、废钢用量、返回料用量、合金加入量），熔化与出炉温度，孕育工艺等有密切关系。所谓合成铸铁，就是指配料中使用50%以上的废钢，通过增碳合成的方法制取的铸铁材料，因为需要较高的熔化温度，只宜在电炉中熔炼。目前合成铸铁主要有合成灰铁和球铁。通过大量实践，对于HT250、HT300等度灰铸铁来说，废钢左右强度、生铁影响组织。高比例废钢（尤其是船板）与高比例回炉料（浇冒口、废铸件、铁屑）搭配，合成灰铁的废加入量不宜超过50%;高比例废钢（尤其是船板）与含硫磷高的生铁搭配;回炉料超过40%（浇冒口、废铸件、铁屑。配料优化组合（%）组成生铁废钢回炉料配比A403030、配比B304030、配比C204040、配比D205030锰硫含量需要提高硬度时锰的含量可达1.0－1.2%，但不要求相应提高硫的含量（关于灰铁中的硫含量，另行分析）。
由于球墨铸铁的凝固特点—糊状凝固方式,所以缩松不仅是它的固有缺陷,而且,采用传统的工艺,很难完全。生产中常采用加冷铁或冷铁加水冷等方法,这样把表层的缩松赶到铸件内部,机械加工后,缩松就不会暴露出来。但是随着对铸件质量要求的提高,客户不仅对铸件的外观有要求,而且对铸件内在质量的要求也不断提高。对生产的铸件要求进行无损探伤,这样躲在铸件内部的缩松就会被发现。因此,从根本上铸件内部的缩松缺陷是今后企业所希望达到的目标。本课题深入研究球墨铸铁的凝固特点和缩孔、缩松的形成机理,拟采用一种新工艺,从根本上球墨铸铁件的缩松缺陷,以提高球墨铸铁件的整体质量。
本文是采用多种合金成分配制成多种球墨铸铁复合除缩剂,添加到不同的试块中,利用超声波无损探伤技术检测试块内部缩松缺陷变化;对其断面的进行宏观组织观察;利用金相显镜观察和分析了其观组织变化,并对试块的布氏硬度、强度和延伸率进行了测定。 研究结果表明:通过改变除缩剂成分可减少或完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷:C型除缩剂能够完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷,效果好。D型和H型除缩剂可以明显减少铸件内部的缩松缺陷,G型和I型除缩剂使球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷明显向上表面集中。曲轴试块竖置时,随着加入量的增加,缩松缺陷整体向上表面集中,缩松缺陷面积先逐渐减少后又逐渐增加,不能完全曲轴试块内部的缩松缺陷;曲轴试块横置时,底部左右两侧添加除缩剂并配合顶部加冒口的工艺方案,可完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷。各种球墨铸铁复合除缩剂对石墨的球化程度、铸件的力学性能及珠光体含量均无明显影响,但可使铸件局部晶粒细化。随着铸铁水平连铸技术的不断推广，铸铁型材正在被越来越广泛的应用到工业行韭中 的各个领域。本文通过对连铸设备、控制系统的改进和相关工艺参数的优化，制备了几种 不同截面尺寸的小直径铸铁型材，并从小直径铸铁型材的凝固成型特点出发，分析研究了 其组织与性能之间的对应关系，得出了以下结论： (1)小直径铸铁型材的金相组织特点是：发达的初生奥氏体枝晶和枝晶闻分布的细小 的D型石墨。 度差仅为Hl≥±15。 (3)试验所得的小直径铸铁型材的抗拉强度均在320MPa以上，力学性能良好。 (4)从拉伸断嚣可以得出：奥氏体技晶在铸铁型誊孝的断裂过程中主要表现为阻止裂纹 扩展的作用，增加断裂所需的能量，提高铸铁型材的强度。 (5)对小直径铸铁型材的组织及断裂行为分析表明：发达的初尘奥氏体技晶呈框架结 构分布：枝晶间的D型石墨在高倍电镜下观察石墨的形状近似里蠕虫状或状。这是 小直径铸铁型材度的根本原因。
