铸态低温高韧性球墨铸铁QT400-18L缸体的研究及应用

缸体为风电设备的关键部件,要求采用QT400-18L球铁制造,考虑到该部件工作环境的需求,同时要求QT400-18L需要-40℃的冲击韧度。分析了这种球铁的生产技术难度和影响因素,采用高纯生铁和先进的铸造工艺,成功研制出铸态低温高韧性球墨铸铁缸体,广泛用于许多风电企业,并获得用户的一致好评。     

QT400-18铸态高韧性球墨铸铁拉伸断口特征与断裂机理

通过对QT400-18铸态高韧性拉伸断口特征及断裂机理的分析,发现伸长率超过20%时,试样断口具有韧性断裂的微观特征,在断口上留下较大、较深的韧窝,甚至有撕裂带.而伸长率为15%～16%时,试样断口具有混合型断裂的微观特征,在尖角处易形成微裂纹源,受外力作用时,裂纹源迅速扩展,造成局部穿晶断裂;同时由于铁素体含量减少,珠光体含量增多,基体塑性变形相对较差,在试样断口上留下大量较浅的韧窝.     

QT400-18高韧性球墨铸铁的生产

介绍了QT400-18的生产过程，用所介绍的工艺生产的球墨铸铁抗拉强度大于400MPa，伸长率大于18％，-20℃冲击韧度大于12J／cm^2。     

超低温高韧性球墨铸铁QT400-18AL的研究及应用

转向架轴箱为CRH300型高速列车核心部件,要求采用QT400-18AL(-40℃)球铁制造。在分析了生产这种球铁的技术难度及影响因素后,采用高纯生铁及综合技术措施研制成功全铁素体球铁转向架轴箱,其缺口冲击值分别为:20.8 J(20℃)、19.4 J(0℃)、19.2 J(-20℃)、16.8 J(-40℃)、13.6 J(-50℃),并首次给出这种铸铁的韧性、塑性转变曲线。     

铸态QT450-15高韧性球墨铸铁的生产

论述了铸态QT450-15高韧性球墨铸铁的生产过程.分析了化学成分、脱硫处理、球化及孕育处理等主要工艺因素对铸件生产的影响.     

铸态QT450-15高韧性球墨铸铁的生产

分析了化学成分、脱硫处理、球化及孕育处理等主要工艺因素对铸态QT450-15高韧性球墨铸铁铸件生产的影响.     

铸态高韧性球墨铸铁的质量控制

通过严格控制原材料，合理选择铁液化学成分与球化剂，严格按工艺进行球化处理、孕育处理，并认真控制浇注温度与时间，生产出高质量铸态高韧性球墨铸铁。     

铸态高韧性球墨铸铁的生产

通过对球墨铸铁金相组织控制、化学成分选择及球化、孕育处理工艺的分析,详细介绍了铸态高韧性球墨铸铁QT450-10的生产控制要点。     

铸态高韧性球墨铸铁件的生产

通过选择适当的化学成分,即3.55%～3.85%C、2.45%～2.85%Si、0.5%～0.8%Mn、4.3%～4.7?、P＜0.07%、S＜0.03%、RE残=0.025%～0.036%,Mg残=0.035%～0.070%,严格执行各道工序的工艺规程,采用合理的球化及复合孕育工艺,可以稳定地生产出合格的铸态高韧性球墨铸铁件,即符合GB/T1348-1988规定的QT500-7球墨铸铁件.     

铸态高韧性球墨铸铁的研制

叙述了铸态QT450-15高韧性球墨铸铁的生产过程，分析了化学成分、脱硫处理、球化及孕育处理等主要工艺因素对铸件生产的影响。     

镍对QT400-18L低温冲击韧度的影响

铁路机车用曲轴箱体采用QT400-18L制造,出于安全考虑,对零件的低温性能提出了更高的要求。试验在QT400-18L中加入1．0％～1．8％的镍进行合金化并采用两阶段退火工艺进行热处理。分别测试试样在-20、-40、-60℃条件下的冲击韧度。结果表明,镍加入量从1．0％增加到1．8％,低温冲击韧度随镍加入量的增加而降低,微观组织由铁素体＋部分珠光体＋石墨球＋极少量碳化物组成。因此,Ni加入量必须〈1．0％。     

含镍量对QT400-18L低温冲击韧度的影响

球墨铸铁在低温下常发生脆断,限制了其在工程上的应用,采取适当措施,进行合金化和热处理控制组织,以解决球铁低温冲击韧度不足的问题。试验在球铁QT400-18L中加入0~1.0%的镍进行合金化并采用两阶段石墨化退火对铸件进行热处理;将无水乙醇与干冰在密封容器内按一定比例混合,模拟三种低温环境,将冲击试样放入,待试样达到预定温度后,测定其冲击韧度。分别测试试样在室温、-20℃、-40℃、-60℃条件下的冲击性能。试验结果表明,加入质量分数0.3%Ni的球铁,经热处理后具有良好的冲击韧度。在四种温度环境下,其冲击韧度αkv分别可达到23.425 J/cm2、23.738 J/cm2、20.867 J/cm2和15.886 J/cm2。尤其在-40℃时,αkv>12 J/cm2,可以满足球墨铸铁件在高寒地区的使用要求。     

铸态高韧性球铁QT400-18的生产应用技术

为了稳定生产铸态QT400-18、厚壁100～200 mm的高炉冷却壁铸件,通过生产试验与调整,控制化学成分(ω):C=3.35%～3.80%,Si=2.5%～2.9%,Mn≤0.2%,P≤0.055%,S≤0.025%;冲天炉熔炼,采用球铁专用生铁和铸造焦,出铁温度1 500℃;采用低稀土FeSiMg8RE3球化剂进行球化处理,75SiFe在包内、出铁槽、浮硅及随流等多次孕育,获得铸态强度δb≥430 MPa,伸长率≥20%的铸态球铁铸件.     

硅对铸态厚壁高韧性球铁QT400—18影响的研究

本文通过研究硅对高炉冷却壁用铸态球铁的力学性能和导热性能的影响，确定了硅含量的最佳范围；讨论了硅对硅对孕育效果及碎块块状石墨形成的影响。生产实践表明，采用本研究设计的低硅随流孕育方案，成功地生产出铸态厚高性球铁冷却壁。     

磷对铸态厚壁高韧性球铁QT400—18延伸率影响的研究

讨论了磷在不同孕育条件下对铸态厚壁高韧性球铁ＱＴ４００—１８的延伸率的影响，研究了磷与硅共同作用对延伸率影响的规律，提出了减小磷在铸态厚壁高韧性球铁生产中有害作用的措施．     

铸态QT400-18L铸件的生产工艺

我厂生产风力发电用设备浆片毂 ,其材质采用德国标准DIN16 93— 1973中的GGG 4 0 .3,等同于我国标准GB1348— 88中的QT4 0 0 18L。为降低生产成本、节省能源 ,采用铸态生产 (以下数据均由δ =70mm附铸试块测得 )。1　铸件成分的选择该件主要壁厚 >6 0mm ,选取碳当量为 4 .3%～4 .5 % ,含碳量 3.4 %～ 3.7% ,终硅量 2 1%～ 2 .7% ,控制含锰量和含磷量 ,≤ 0 .3%Mn ;≤ 0 .0 7%P ,残留镁量及残留稀土量 ,0 .0 3%～ 0 .0 5 %Mg残 ;0 .0 2 %～0 .0 4 %RE残 。2　原辅材料的选择生铁　采用干扰元素总含量≤ 0 .1%的本溪产Q10。废钢　选…     

铸态QT400-18铁素体球铁的生产应用

合理选择控制化学成分,特别是控制锰含量低于02%,采用适当的原材料和熔炼设备,通过适当球化和孕育工艺,铸态获得QT40018球铁,生产出口回流器组合件,铸件成品率达90%以上。     

铸态QT400-18球铁的生产

在球铁件生产工程中,采用双联熔炼工艺熔炼铁液,优化化学成分并严格控制铁液温度,进行两次脱硫处理,以获得高温、低氧化、低硫的优质铁液;用盖包冲入法进行球化处理,选用低稀土FeSiMg8RE3球化剂,稳定地生产出铸态高韧性QT400—18铸件。