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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
我国汽车用球铁齿惰轮为典型铸件，开发球墨铸铁水冷铜合金金属型铸造工艺。 主要工艺路线是采用水冷铜型模具，利用水冷带走金属型模具热量，使模具在快速高效铸造生产中保持一定恒温。针对模具应具有高热传导性、一定的耐磨性和易于加工的要求，在铜合金模具选材上，研究开发了Cr-Zr-Mg铜合金模具材料，提出Cr-Zr-Mg铜合金成分范围和机械性能，并确定其冶金制造工艺流程。 采用WindowsXP操作系统，UG图形软件和Foxpro数据库，并利用UG的二次开发功能开发应用程序，构建铜合金模具CAD系统的总体框架，研究型腔结构设计模块的实现方法，以形成适用于铜金属型模具CAD/CAE技术。 对金属型铸件(铁型球铁齿惰轮、铜型球铁齿惰轮)提出充型凝固过程数值模拟方法和温度场模拟数值计算，预测金属型铸件缺陷，并完成了金属型铸件充型凝固过程测温和编制实用.
除了中硅球墨铸铁以外，系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍，是普通耐热铸铁的2倍，并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展，它在石油开采机械，化工设备，工业用炉器件上均取得了成功的应用。在耐酸球墨铸铁方面，中国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小。在耐热球墨铸铁方面均匀很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨，而且，当稀土量过高时，还会出现各种形的石墨，白口倾向也增大，但是，如果是高碳过共晶成分（C＞4.0wt%），稀土残留量为0.12～0.15wt%时，可获得良好的球墨.。
但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.02～0.03wt%，故仍可保证石墨球化良好。如果在球墨铸铁中加入0.02～0.03wt%Bi，则几乎把球状石墨完全破坏，若随后加入0.01～0.05wt%Ce，则又恢复原来的球化状态，这是由于Bi和Ce形成了稳定的化合物。稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明，含铈的孕育剂可使铁液在整个保持期中增加球数。
含硫量高（冲天炉熔炼）和出铁温度低的情况，加入稀土是必要的。球化剂中镁是主导元素，稀土一方面可促进石墨球化，另一方面克服硫以及杂质元素的影响以保证球化也是必须的。稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明，当干扰元素Pb，Bi，Sb，Te，Ti等总量为0.05wt%时，加入0.01wt%（残余量）的稀土，可以完全中和干扰，并可抑制石墨的产生。中国绝大部分的生铁中含有钛。根据中国铁质差有的生铁中含钛高达0.2～0.3wt%使终的组织中含有更多的石墨球和更小的白口倾向。经研究还表明，含稀土的孕育剂可改善球墨铸铁的孕育效果并显著提高抗衰退的能力。加入稀土可使石墨球数增多的原因可归结为：稀土可提供更多的晶核，但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同，稀土可使原来（存在于铁液中的）不活化的晶核得以长大，结果使铁液中总的晶核数量增多。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Mn，P以及量元素的含量。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且要求它们的含量要严格稳定。
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。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-的裂纹扩展寿命可靠性.基于QT400-18的裂纹扩展试验并建立了剩余寿命与可靠度关系图谱.。
包括生核过程，初生奥氏体枝晶的析出过程以及亚共晶铸铁，过共晶铸铁，共晶铸铁的形成过程.阐述了初生奥氏体枝晶的形态和初生奥氏体枝晶对铸铁性能的影响以及对初生奥氏体枝晶的控制.分析了灰铸铁和球墨铸铁的共晶转变过程以及石墨的晶核.终得出:对于灰铸铁，组织中枝晶所占的体积分数提高，铸铁的强度随之提高，对于球墨铸铁，初生奥氏体枝晶的数量和枝晶间距，对石墨球的形态，尺寸和分布状况有重要的影响。灰铸铁和球墨铸铁的凝固过程将w(Al)量控制在0.005％～0.01％，既促进灰铸铁石墨生核，又不会诱发针孔缺陷，采用O的孕育剂可以使球化率提高，石墨球数增多，石墨球尺寸减小，从而提高球墨铸铁质量.。“Q”表示球墨铸铁，其余字母为合金元素符号，数字表示合金元素的平均含量，取整数值。高铝耐热铸铁铸铁中加入铝，可使铸件表层形成一层比SiO2更加致密的Al2O3保护膜，具有更高的抗氧化性和抗生长能力，因此有较高的耐热性。常用的高铝耐热铸铁主要有两种：含铝在8%以下(一般在5.5～7.0%)，其组织为含铝的铁索体和不均匀分布的石墨，常用于制造在700℃以下工作的零件，含铝在20～24%的高铝耐热铸铁。
需要具有一定的耐热性，如加热板，炉栅，铸铁坩埚，钢锭模等。这些铸件不但要有一定的高温强度，而且还应有一定的抗氧化性和抗长大能力。为了满足铸件长期在高温下工作的要求，提高抗氧化能力和抗生长能力，在铸铁中应加入一定数量的合金元素。根据加入元素不同，耐热铸铁分为中硅耐热铸铁，高铝耐热铸铁和含铬耐热铸铁。中硅耐热铸铁这是一种常用的耐热铸铁。硅加入铸铁中能在铸件表面形成一层完整而致密的SiO2保护膜。耐热铸铁有些零件在高温条件下工作使铸铁在高温下工作具有很好的抗氧化牲和抗生长能力。中硅耐热铸铁可稳定在850℃左右工作。下表耐热铸铁牌号中“RT”表示耐热铸铁其组织为含铝铁素体和少量石墨铝6～8%的耐热铸铁可以稳定在1000~1100℃工作。
但超过18%以后则耐腐蚀性不再明显提高，且脆性增加。故高硅耐蚀铸铁含硅量一般在14~18%范围内。高硅耐蚀铸铁由于形成了坚固致密的SiO2保护膜，在含氧酸(如硫酸，等)中具有良好的耐蚀性，但在和碱液(如NaOH)中，由于SiO2膜被破坏，引起腐蚀加剧。所以高硅耐蚀铸铁多用于制造化工用的耐酸泵体，管件等。含铝耐蚀铸铁铝加入铸铁中也能形成氧化保护膜，因此含铝耐蚀铸铁可在氧化气氛中工作，也可作为耐碱铸铁。
