球化处理后w(C)量降低原因分析

采用冲入法在500 kg的堤坝包中进行球化处理,用RESiFeMg合金作球化剂,球化反应时间>40 s;用SiBa合金作孕育剂,在180 kg的浇包内进行孕育处理;用直读光谱仪分析球化处理前后铁液的激冷试样。发现:(1)球化处理后w(C)量比原铁液的w(C)量低;(2)石墨漂浮是导致球化处理后w(C)量降低的主要原因。     

厚大断面高炉冷却壁组织及力学性能的控制

介绍了高炉冷却壁的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的生产工艺及过程控制:(1)合理选择炉料,控制主要微量元素总和,使其低于0.15%;(2)根据微量元素总量来控制w(Ce)量;(3)采取低温快速熔炼方式,高温快速短时过热处理工艺,保证冶金质量;(4)铁液出炉前进行适当的铁液预处理,采用含重RE的球化剂,延缓球化衰退,采用堤坝包以及覆盖铁屑的方式,保证球化处理效果。生产结果显示:铸件心部球化级别为3~5级,石墨大小≥4级,铁素体体积分数≥80%,抗拉强度≥415 MPa,伸长率≥7%,符合技术要求。     

球墨铸铁件表层球化不良的原因分析

从固化剂、涂料、冷速、回用砂4个方面分析了球墨铸铁件表面层球化不良缺陷形成的原因,提出了相应的防止措施,得出以下结论:(1)采用低S固化剂可以很明显地降低球化不良表面层厚度,减少型砂中的w(S)量和适当提高铸件表层的w(Mg)量,有助于减薄球化不良表面层厚度;(2)冷铁周围、薄壁处冷却速度较快,可减少铁液与型砂中S的反应时间,铸型表面铁液中的有效Mg或有效RE的含量会损耗较少,有利于避免出现石墨球化不良缺陷;(3)使用新砂、低S固化剂在一定程度上能改善球墨铸铁件表面层的石墨形态,Si-Mg合金涂料对铸件表面层的石墨形态有明显改善作用。     

轨道交通用低温高韧性球墨铸铁件制造技术研究

从铸造工艺技术、熔炼处理技术等方面研究了轨道交通用QT400-18L(-40℃)球墨铸铁件的成套制造技术。研究表明:采用小颈保温冒口和保温覆盖剂以加强补缩效果可以有效消除铸件的缩孔缩松缺陷。严格的成分设计、精选炉料、优化配料是熔炼高温纯净铁液的前提条件,采用炉前热分析在线检测铁液的球化效果是保证铸件高质量和一致性的重要解决方案。采用新型盖包法球化处理装置、瞬时孕育技术和低镁低稀土球化剂、高钙钡孕育剂、硫氧孕育剂等,可以有效避免球化衰退,改善球化效果,增加石墨球数量和石墨化自膨胀效果。通过以上技术措施,生产了-40℃低温V型缺口冲击值稳定在12 J以上的齿轮箱、抱轴承盖等低温高韧性球墨铸铁件。     

喂丝球化处理工艺的开发及应用

介绍了喂丝球化、孕育处理工艺的研究,并在球墨铸铁曲轴上完成了技术开发,实现了批量应用,得出以下结论:(1)喂丝球化处理站烟尘自动收集,产生的渣子量少,约为冲入法的一半;(2)球化处理包的设计应考虑铁液深度和铁液液面到处理包顶面反应空间这2方面的因素;(3)在一定w(Mg)量范围内,不同w(Mg)量包芯线生产的铸件金相组织相差不大,但需综合考虑吸收率、反应程度和处理成本等来确定包芯线规格;(4)与冲入法相比,喂丝工艺生产的球墨铸铁石墨形态的一致性和圆整度略好,力学性能高于Mg和RE加入量相当的冲入法,且稳定性较好。     

球墨铸铁避震器铸件的铸造工艺改进

介绍了壁厚为140 mm球墨铸铁避震器的铸件结构及生产情况,为解决该铸件出现的铸件断面石墨球数少、有碎块状石墨以及石墨漂浮问题,采取了以下改进措施:(1)增设冷铁强化冷却;(2)球化处理时添加1.2%~1.4%的纯La低RE球化剂,往处理包出铁时随流加入0.1%~0.3%的石墨型增碳剂,采取包内孕育+随流孕育+型内孕育3次孕育方法;(3)控制CE及w(Si)量,降低浇注温度。生产结果显示:铸件球化率≥85%,石墨球数≥100个/mm2,铸件孤立热节处缩松问题得到改善,使铸件毛坯达到X射线探伤1级的要求。     

生铁选用对灰铸铁缸体质量的影响

介绍采用球铁生铁代替铸造生铁生产灰铸铁缸体的优点:(1)球铁生铁的石墨形态与铸件要求的石墨形态相近,可以避免生铁遗传性引起的粗大过共晶石墨;(2)可以避免缸体缸筒壁上黑斑缺陷的产生;(3)w(P)量较低,避免了w(P)量过高引起的铸件裂纹。指出选择球铁生铁既要确保成分,又要考虑成本。     

含Bi孕育剂对大断面球墨铸铁组织性能的影响

利用冲天炉/电炉双联熔炼工艺进行球铁熔炼。采用盖包法球化处理方法,球化剂加入量为1.2%,球化处理温度为1450~1470℃;一次孕育采用普通孕育剂,加入量0.9%,二次随流孕育分别采用FeSi75孕育剂和含Bi孕育剂,加入量均为0.1%。采用光学显微镜(OM)、拉力试验机、硬度计等检测手段研究了普通孕育剂FeSi75和含Bi孕育剂对大断面球墨铸铁组织性能的影响。结果表明:采用含Bi孕育剂增加了石墨球数量,提高了球墨圆整度,可明显增强铁液抗孕育衰退的能力,提高了铸件的低温冲击韧度。     

大断面球墨铸铁的新型优化工艺措施

球铁铸件壁厚大于50mm时即称为大断面球铁,大断面球铁因为凝固缓慢极易产生球化衰退、黑斑、缩松等缺陷,严重影响其强度和塑性(伸长率),因此必须采取必要的工艺措施:1.采用适量的钇基重稀土复合球化剂进行球化处理。2.加入锑、铋等微量元素[w(Ti)0.01%、w(Bi)0.01%],采用强制冷却,顺序凝固的工艺措施。3.提高大断面球铁的残余稀土、镁量[w(RE)0.06%、w(Mg)0.065%]。4.采用瞬时孕育、多次孕育强化孕育处理措施。     

铸态厚大断面QT700-3铸件的生产实践

为解决铸态QT700-3球铁滑枕出现异常石墨和球化衰退与孕育衰退等问题,将铁液化学成分调整为:w(C)3.4%～3.6%,w(Si)1.9%～2.0%,w(Mn)0.2%～0.4%,w(S)0.015%～0.025%,w(Cu)0.5%～0.8%,低量的P,以及微量的Ba、Bi、Sb等。采用重REMg球化剂进行倒包冲入法球化处理,球化剂的加入量为1.4%～1.6%;选用含Ba、Sb、Bi的多元复合孕育剂进行多次孕育处理。生产结果表明:铸态QT700-3滑枕的金相组织、力学性能完全达到国家规定的要求。     

不同类别铸铁件石墨畸变的差异

介绍了不同类别铸铁件石墨形态产生畸变的差异,重点分析了原材料带入的微量元素的影响,并提出了不同类别铸铁件防止石墨畸变的措施,得出以下结论:(1)灰铸铁件的石墨畸变主要与铁液中微量元素Pb有关;(2)球墨铸铁件和蠕墨铸铁件产生石墨畸变的因素相对较多,包括化学成分、温度、壁厚、原材料、球化和孕育处理工艺等;(3)Ti虽然能够扩大蠕墨铸铁件的蠕化处理范围,但对于高蠕化率的铸件,Ti有促进形成片状石墨的风险;(4)采用高纯生铁或生产合成铸铁,可以大量减少原材料带入铁液中的微量元素,延缓球墨铸铁、蠕墨铸铁件产生石墨畸变的时间。     

球墨铸铁原铁液过热温度和保温时间热分析优化控制方法

优异的原铁液冶金质量是获得良好球化孕育处理效果的基础。本文以铁液中SiO_2-CO脱氧冶金反应分析为主线,利用热分析研究了原铁液最佳过热温度和保温时间控制方法。其步骤包括:(1)按照原铁液化学成分控制范围的中值计算SiO_2-CO脱氧冶金平衡温度T_(eq)和"沸腾"温度T_B,过热温度应选择在尽量接近但不超过T_B;(2)确定过热保温温度后,利用热分析灰口冷却曲线上的共晶凝固特征参量确定最佳保温时间,同时防止碳的过度烧损;(3)对于保温过度的原铁液实施预处理,调节铁液化学成分和石墨形核状态后可恢复到较佳状态;(4)通过最终铁液球化孕育效果检测反推原铁液的冶金质量状态,检验原铁液过热保温优化控制的有益效果。试验结果表明,在球化孕育处理之前,应全面提高原铁液的冶金质量。     

对球铁石墨畸变的认识

对球铁生产中经常爱生的各种畸形石墨的产生原因进行探讨。指出球状石墨畸变都是在石墨长大过程中，由于各种因素引起奥氏体壳破裂而造成的。提出防止球墨畸变的措施是：(1)严格控制球化剂的成分和加入量；(2)对微量元素的含量要严格控制；(3)球化处理温度不宜过高；处理后铁液停留时间不宜太长；孕育要适当；(4)浇注后应使铸件快速冷却。     

HT300高强度缸体缸盖材料熔炼技术研究

分析了熔炼工艺,w(C)、w(Si)量,w(Mn)、w(S)量,合金化工艺及孕育处理对高强度灰铸铁铁液质量的影响。认为大量使用生铁使铁液收缩倾向增大且使铸件性能降低;增碳剂的选用是全废钢熔炼的关键;在较高w(C)、w(Si)量条件下生产高强度灰铸铁件,必须设法在熔炼过程中增加石墨晶核,并增S防止石墨长成粗大片状;适当的合金化和孕育处理,可以使铁液的收缩倾向得到明显改善。指出可以通过延迟开箱时间使铸件在砂箱中缓慢冷却以消除铸造应力,为生产优质铸件提供最后保证。     

提高球墨铸铁孕育效果分析

生产的球铁件常发现石墨呈蠕虫状 ,用大包的底部铁液浇小件时 ,石墨球降级严重。因此提高球铁孕育效果 ,防止孕育衰退 ,是不容忽视的问题。1　原铁液成分在铸件不形成碳化物条件下 ,尽可能使原铁液含Si和CE值保持较低水平。原铁液经孕育处理后避免石墨漂浮或粗短、蠕虫状石墨出现。原铁液含硫过少 (0 .0 2 5 %～ 0 .0 3% ) ,氧的溶解度增加 ,Mn/S之比也增大 ,这些都会稳定渗碳体并阻碍石墨化。生产球墨铸铁不能刻意追求低S铁液。用冲天炉生产球铁建议硫含量在 0 .0 5 %～ 0 .0 6 %。2　冲天炉送风含水量梅雨时间长 ,大气中含水份高达 15…     

6.0MW风力发电机球铁底座铸件的生产

利用2台20 t中频电炉熔炼铁液,生产质量为60 t的6.0 MW超大型风力发电机球铁底座铸件.采用底注式浇注系统,厚大部位设置冷铁,顶部设置冷冒口,低温快速浇注.通过严格控制化学成分和出炉温度,合理设计熔化工艺及球化处理、孕育处理流程,尽量缩短铁液停留时间,解决了小容量电炉生产超大型厚壁球墨铸铁件容易导致球化衰退和石墨畸变的难题.     

铸态QT600-10的生产工艺

介绍了汽车铸件的结构以及技术要求,根据技术要求将球化处理后的化学成分控制在:w(C)3.6%~3.8%,w(Si)2.6%~2.9%,w(Mn)0.25%~0.45,w(P)≤0.030%,w(S)≤0.015%,w(Mg残)0.03%~0.04%,w(RE残)0.01%~0.02%,采用5 t中频炉熔炼,原铁液出炉温度控制在1 480~1 520℃,采用冲入法进行球化处理,选用低RE的FeSiMg6RE2球化剂,粒度为10~25mm,加入量为每包铁液量的1.1%;采用粒度为3~8 mm的CaBa复合孕育剂进行一次孕育,浇注时使用粒度为0.3~1 mm的高CaBa复合孕育剂进行二次随流孕育。最终生产铸件的球化等级控制在2~3级,石墨球大小6级,抗拉强度不低于600MPa,伸长率不低于10%,且珠光体体积分数及力学性能波动均在10%以内。     

感应电炉熔炼灰铸铁的冶金特性及质量改善

介绍了采用感应电炉生产灰铸铁时铁液的一些冶金特性,提出了提高铁液质量的相关措施:(1)尽量使用大功率熔化炉料,减少铁液与外界气体接触,防止铁液氧化;(2)铁液的过热温度不能太高,过热时间不能太长;(3)需要加入Fe S或Fe S2进行增S,以满足化学成分工艺要求;(4)在满足铸件力学性能的基础上,铁液中的w(Mn)和w(S)量应取下限;(5)加入Si C进行预处理,有利于生成细小均匀的A型石墨;(6)将Si/C的比值控制在0.6~0.8,减少铸件薄壁的白口倾向,改善铸件的力学性能和加工性能。     

铁液预处理在球墨铸铁和灰铸铁生产中的应用

分析了感应电炉熔炼铁液石墨结晶核心减少的原因,说明石墨结晶核心减少会增大灰铸铁和球墨铸铁件的缩孔、缩松倾向,降低铸件的力学性能.指出预处理的主要作用是增加铁液的石墨结晶核心,改善球化处理和孕育处理的效果.叙述了常见预处理剂的特点,详细介绍了SiC预处理的具体操作要点,主要是:炉内铁液成分和温度合适时,扒渣,加入预处理剂...     

球墨铸铁齿轮断齿的原因分析及防止措施

介绍了球墨铸铁齿轮铸件的结构及原生产工艺,详细阐述了铸件在使用过程中出现的断齿问题,通过对客户反馈的图片及铸件实物分析,确定齿轮断齿的原因是球化衰退,并从孕育处理、操作细节、浇注温度及浇注时间方面进行了原因分析,提出了防止球化衰退的措施:(1)加强孕育控制,将75SiFe孕育剂加入量增至0.9%~1.1%,分3次孕育,并增加BaSiFe孕育剂进行随流孕育;(2)将球化处理温度控制在1 470~1 500℃;(3)控制浇注时间在10 min以内。经过半年的生产实践,齿轮断齿问题得到了解决。