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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
近年来,耐热球墨铸铁材料由于具有良好的力学性能、耐热性能及高温下抗氧化、抗疲劳性能等特点,正逐步取代某些钢来制造耐热模具,获得了越来越广泛的应用。本文研究了耐热球墨铸铁模具材料的耐热性能、抗高温氧化性能、抗疲劳性能及耐磨性能,为其在代替传统铸锻钢生产冲压件模具等方面提供了重要的理论和实践依据。 采用正交实验法优化了材料中合金元素Si、Mn、Cr的佳配比;利用光学显镜观察了球墨铸铁的金相组织;利用HB-3000型布氏硬度计测量了球墨铸铁的硬度;通过CSS-44000型电子 试验机对材料的拉伸性能进行了表征;采用氧化增重法衡量了材料的抗高温氧化性能;观察热疲劳裂纹的SEM照片分析了材料的抗热疲劳性能;使用MG-2000型摩擦磨损试验机,考察了干摩擦条件下材料的摩擦磨损性能,综合分析了合金元素的添加比例、施加载荷、磨损时间对材料摩擦磨损性能的影响,探讨了其磨损失效机理。 结果表明:综合考虑力学性能、耐热性能、耐磨性能等方面的重要性,优化合金元素配比为Si5.5 wt.%、Mn0.6 wt.%、Cr0.8 wt.%;不同含量的合金元素对材料组织的影响也有所区别,合理控制合金元素添加量,能够获得抗氧化性能、抗疲劳性能好的球墨铸铁;摩擦磨损工艺参数的不同,摩擦质量损失和摩擦系数也有所不同。
公司的球墨铸铁棒料型材及灰口铸铁棒料型材库存消耗严重，库存量去年低于同期20%。由于近期钢铁整条产业链价格的暴涨给公司的补库带来一定困难。鉴于目前面包铁和焦炭价格出现颓势，公司领导已经决定推迟到春节后进行大规模补库，且重点放在合肥公司仓库，且在近些年内制造业的西迁，合肥，六安，淮南，滁州，宣城，桐城，铜陵，芜湖，黄山等安徽地区已经与东部形成江浙沪皖一体化经济产业区，另外，武汉，长沙株洲等地的球墨铸铁棒，球墨铸铁型材，灰铁型材市场尚处于半真空地带，没有供应商。所以公司将安徽公司的仓库规划为中西部区域大的铸铁型材库，以便抢得市场先机，服务更多客户。铸铁是一种含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显组织和性能的主要元素。采用水平连铸和封闭结晶器的工艺使型材表面质量好，尺寸精度高，无夹砂、夹渣、气孔、缩孔等铸造缺陷，加工成品率高于砂铸件。性模数高，铸铁型材性模数全断面各部位比一般砂型铸铁件高且均匀。灰铸铁型材的显组织为细小片状石墨（为一层细小的D型石墨，内部为细小的A型石墨）和铁素体 及珠光体基体。
灰铸铁碳量较高（为2.7%~4.0%），可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；珠光体一铁素体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。灰铸铁(4张)铁素体灰铸铁是在铁素体的基体上分布着多而粗大的石墨片，其强度、硬度差，很少应用；珠光体灰铸铁是在珠光体的基体上分布着均匀、细小的石墨片，其强度、硬度相对较高，常用于制造床身、机体等重要件；珠光体—铁素体灰铸铁是在珠光体和铁素体混合的基体上，分布着较为粗大的石墨片，此种铸铁的强度、硬度尽管比前者低，但仍可满足一般机体要求，其铸造性、减震性均佳，且便于熔炼，是应用广的灰铸铁。灰铸铁显组织的不同，实质上是碳在铸铁中存在形式的不同。灰铸铁中的碳有化合碳（Fe3C)和石墨碳所组成。化合碳为0.8%时，属珠光体灰铸铁；化合碳小于0.8%时，属珠光体—铁素体灰铸铁；全部碳都以石墨状态存在时，则为铁素体灰铸铁。我国作为一个发展中, 考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统( Pseudo- FMS) ,是要确保必要的生产柔性的前提下, 优化人机界面, 不过分追求自动化, 尽可能建立较为完善的息系统, 充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存, 系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决方案。
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。
以上是
