阿坝
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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
灰铸铁比蠕墨铸铁和球墨铸铁有更好的导热性能以及切削性能，使灰铸铁能够更多的应用于度汽车结构件中。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。
由石墨和不同基体组织组成的灰铸铁作为研究材料,根据定量检测标准选取放大倍数为100×、200×和500×进行金相图像的采集。利用数字图像处理技术对采集到的金相图像进行处理,实现灰铸铁金相分析。并得到以下成果和结论: 1.针对灰铸铁金相图像出现的亮度不均匀现象,利用空域阴影校对金相图像进行亮度不均匀校正;利用小波变换与均值滤波相结合的算法对灰铸铁金相图像进行去噪处理,并取得了较好的结果。 2.利用常用的分割算法:阈值化法、FCM聚类法、遗传算法和小波变换对灰铸铁金相图像进行分割,分析了分割效果和算法的性能。提出了一种适合于灰铸铁金相图像的分割算法:在小波域进行的基于二维大类间方差的遗传算法,提高了分割效率,并得到了较好的分割效果。 3.利用面积法实现了石墨数量、铁素体数量以及珠光体数量的计算;利用像素间距离实现了石墨长度的测量;利用分形数学的思想实现了灰铸铁石墨形状的分类;利用两点间距离公式实现了珠光体片间距离的测量。 4.基于Matlab7.0,开发了一种灰铸铁金相分析系统,完成特征参数的测定。
有一家专业生产HT300灰铁液压件的工厂，浇注一种KP泵体，铸件壁厚30mm左右，按照HT300的经验成分配料，铁水成分：C3.0-3.1%，Si1.7-1.8%，Mn0.95-1.05%，P0.05%，S0.04%，铸件本体解剖抗拉达300N/mm2，但是连续多批产品在内浇口附近发生缩陷和缩裂，无论对浇注系统如何调整，就是不见效果， 没有办法，只能提高碳当量降低强度，调整到C3.2-3.3%，Si1.8-2.0%时，缺陷消失，但产品经加工后试压，大部分产生膨胀渗漏，本体测试抗拉也不合格，造成主机厂批量退货。联想到以往有一批同类泵体，由于听了别人的建议，用硫铁增S，铁水含S在0.07%以上时，铸件大面积缩孔，积存大量废品，为了处理这批废品，根据稀土脱硫的原理，当加入此类废品时，在孕育过程中补加少量稀土镁硅铁（约0.2%），有效地降低了硫含量，解决了缩孔问题。针对当时KP泵存在的缩陷和缩裂，虽然原铁水含硫并不高，在孕育时同样试加了少量稀土镁硅铁（约0.2%），也取得了理想的结果，缩孔问题完全解决。分析其机理，铸铁产生缩陷，主要还是铁水中的气体（包括氧、氮、氢等）作怪，这些气体在凝固后期析出时，铁水无法补充，产生了缺陷，而稀土镁硅铁作为一种灰铁变质剂（也是一种孕育剂），却好是脱除气体的能手，铁水含气量大幅度减少，缺陷也就了。
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。
