周口
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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。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。
分析了低碳铁水中的元素与孕育剂中的元素对低碳球铁球化与性能的影响。结果表明：经SX变质剂处理后的低碳铁水可以获得细小、分布较广的石墨球，低碳球铁的综合性能不低于传统球铁，在铸态下就可以达到QT700-2的水平。但成本却大为降低。 低碳球铁在铸态下的抗拉强度可达750MPa，冲击韧性可达20J／cm~其中石墨球直径在5～20基体以珠光体为主，有少量的铁素体与渗碳体。对低碳球铁的强化与韧化做了初步的分析研究，认为低碳球铁的韧化处理具有很重要的现实意义。在扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)上观察石墨球，与传统石墨球相比低碳球铁的石墨球呈细小点状分布，球墨中心聚集有较多的球化元素而在边缘处分布有反球化元素。石墨球中心存在有氧化 【摘要 一 物、硫化物以及氮化物等组成的复杂的化合物，经分析 认为它们是球状石墨形核的有效核心。后提出进一步 改善低碳球铁性能的建议。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。
应该提到的是，配有双供电电源与控制系统的中频感应炉，即使在1台炉子烘炉时，也能保证另1台炉子正常生产，从而实现铁液的及时连续供应，这也是工频感应炉无法比拟的。首钢铸造厂1变2炉实践证明，2台10t工频感应炉使用1套电源供电，在1台炉子烘炉时，另1台炉子也不能生产。如果1次烘炉约需3天时间，则1年当中约1个月不能生产，影响极大。为了实现能够连续生产的目的，1是增加工频感应炉数量，2是增加1套烘炉电源设备。首钢铸造厂在建设离心球墨铸铁管车间时，就是在原有1变2炉基础上增加1台工频感应炉及相应的电源设备；国内另1个离心球墨铸铁管生产厂家则在原有1变2炉基础上，拟增加1套烘炉电源设备。无论采用如上所说的哪种措施，都要增加相应的设备与设施，也就增加了占地与投资。中频感应炉双供电电源与控制系统的应用，不但同时保证了熔炼和保温，也同时实现了烘炉不停产。
