硫对薄壁稀土蠕墨铸铁组织的影响

本文针对簿壁稀土蠕墨铸铁的白口倾向和蠕化率与含硫量和孕育处理之间的关系进行了探讨。结果表明,随着原铁水含硫量的增加,薄壁蠕铁的石墨蠕化率提高,白口倾向减小。采用含硫量0.06～0.09％的原铁水,可在φ15mm试棒上获得高于75％的蠕化率而无碳化物的蠕铁。当原铁水硫量高达0.12％时,在φ10mm试棒上获得了蠕化率高于60％无碳化物的蠕铁。试验结果表明,从减少稀土白口倾向和提高簿壁蠕铁蠕化率角度看,高的原铁水含硫量并不一定是绝对有害的。     

具有固—气双重作用的复合孕育剂的试验研究

本文采用各种特定的盐与75％硅铁,以不同比例机械混合,配制成不同复合孕育剂,对稀土—Ca系蠕铁进行了孕育尝试。所进行的工作表明:当少量硅铁中添加激量的锶盐、钡盐或其混合盐,在其总的加入量为蠕铁正常孕育量的1/2以下时,则可稳定地获得蠕化率≥80％,渗碳体<3％,铁素体为50～60％的蠕铁。同时发现,在同样条件下,当配入混合盐时,其孕育效果要优于添加单一的盐类。从近代的脱氧、脱氮的气体孕育学说出发,本文分析了含盐类添加物的硅基复合孕育剂高效的原因在于:盐类添加物不仅能为石墨结晶提供热力学上较稳定的核心,而且还能使铁水较大的脱氧、脱氮。进而提出,固—气双重作用的孕育原理,乃是实现复合孕育剂高效孕育的重要途径。     

喷吹法蠕化处理蠕墨铸铁的组织及性能研究

研究了喷吹法处理蠕墨铸铁的组织及性能,以及该工艺条件下壁厚与蠕化率的关系。以惰性气体为载体,将颗粒状镁球和稀土合金喷吹到铁液中,实现铁液蠕化。研究发现,用纯镁粒配以少量稀土合金处理铁液时可以获得好的蠕化效果,可以大幅降低稀土类蠕化剂的加入量,降低生产成本,铸件蠕化率与铸件壁厚有关,随着壁厚增加,蠕化率呈增大趋势。试验结果表明,喷吹法处理蠕铁,蠕化稳定性较好,蠕虫状石墨形态好,石墨分布均匀,蠕化率较高,力学性能良好。     

无孕育蠕墨铸铁壁厚敏感性研究

采用低镧镁硅铁蠕化剂制备蠕铁铁液,探索了铸件壁厚对合金蠕化率、蠕墨和共晶团形态及基体组织的影响规律。结果表明,在无孕育工艺条件下,蠕墨铸铁的凝固组织由奥氏体枝晶、形态不规则的蠕墨/奥氏体共晶团和少量球墨/奥氏体共晶团组成,铸态组织由铁素体、珠光体和蠕虫状石墨及少量球状石墨组成。随着铸件壁厚的增大,蠕墨铸铁的蠕化率、蠕墨形态参数、蠕墨/奥氏体共晶团尺寸趋于增大,共晶团形貌团球化,而枝晶数量和珠光体数量显著减少。当铸件模数一定时,铸件边缘处的蠕化率、蠕墨形态参数和共晶团尺寸均低于心部,但枝晶析出数量高于心部。对于蠕化率较高的合金,当模数MS≥0.75 cm时,蠕化率对壁厚的变化不甚敏感,反之,敏感性较强;而对于蠕化率较低的合金,敏感性转变模数由0.75 cm降为0.5 cm。此外,无论合金蠕化率高低,其基体组织中的珠光体数量对壁厚变化均十分敏感,尤其是当铸件模数MS0.5 cm时,珠光体数量随铸件模数的增大显著减少。     

稀土硅鉄孕育处理对铬一钼一銅馬氏体白口铸铁冲击韌性的影响

本文研究了稀土硅铁炉前孕育处理对铬—钼—铜马氏体白口铸铁冲击韧性的影响。结果表明:采用稀土硅铁进行炉前孕育处理,可以使铬—钼—铜马氏体白口铸铁的共晶碳化物由连续网状分布转变为断续网状分布,使冲击韧性有较大幅度提高;但同时亦指出,加入过高的稀土硅铁会使含硅量增高,因而导致脆性增加和淬透性下降。试验指明:对含C量为2.4～3.0％的铬—钼—铜马氏体白口铸铁炉前孕育处理时最适当稀土硅铁加入量为1.0～1.5％。     

不同孕育剂对蠕墨铸铁显微组织和切削加工性能的影响

试验浇铸了不加孕育剂、加入0.30%硅铁、加入0.30%硅钡孕育剂的3种蠕墨铸铁。对比研究了它们的切削加工性能、力学性能与微观组织之间的关系。研究表明:相同的切削条件下,3种铸铁切削力基本相同;二次孕育处理提高了蠕铁的屈服强度和抗拉强度,并且使珠光体内部的组织更加均匀。     

蠕墨铸铁的焊接工艺

蠕墨铸铁除含有C、Si、Mn、S、P等元素外,还含有少量稀土蠕化剂,但其稀土含量比球墨铸铁低,故焊接接头形成白口的倾向比球墨铸铁的小、比灰铸铁大,力学性能高于灰铸铁而低于球墨铸铁,抗拉强度为300～500MPa,δ为1%～6%。     

特级生铁对RuT300蠕化工艺的影响

探讨了特级生铁作为原料在12 kg中频感应电炉中生产蠕墨铸铁的熔炼工艺。采用FeSiMg5RE5蠕化剂,硅钡合金孕育剂,以及凹坑法蠕化处理工艺,研究了蠕化剂加入量对蠕化率的影响。实验得出最佳实验工艺:出铁温度(1 560±10)℃,蠕化剂加入量0.45%,蠕化孕育时间(30±2)s,蠕化率高达95%,抗拉强度≥330 MPa,伸长率≥3.0%。     

RUT340蠕化品质控制

针对以前生产蠕墨铸铁时，蠕化品质不稳定的问题，通过实施严格的化学成分控制、采用含镁变质蠕化剂、蠕化孕育工艺革新等措施，使得4#焦炉设备生产中，蠕铁品质稳定，蠕化率高。     

硅铁和稀土复合孕育对高碳灰铁组织与性能的影响

以高碳灰铸铁为研究对象,研究硅铁和稀土的复合孕育对其组织与力学性能的影响。实验结果表明:在硅铁加入量不变的情况下,随着稀土加入量的增加,片状石墨形貌发生变化甚至出现球化现象;当稀土加入量为1.2%时,石墨开始蠕化,基体中开始出现莱氏体和珠光体;当稀土加入量为1.4%时,石墨开始球化,基体中珠光体含量减少、莱氏体数量增多;当稀土加入量达到2.0%时,球化率继续升高,基体中大量出现莱氏体;随着稀土加入量的增加,所得的高碳灰铸铁的力学性能呈增加的趋势,当稀土加入量超过1.0%时,其力学性能增加明显,抗拉强度超过450 MPa。     

RuT300蠕墨铸铁熔炼工艺研究

探讨了RuT300蠕墨铸铁在12 kg中频感应电炉中的熔炼工艺。采用FeSiMg5RE5蠕化剂,硅钡合金孕育剂,以及凹坑法蠕化处理工艺,研究了蠕化剂加入量、出铁温度及蠕化时间对蠕化率的影响。实验得出最佳的熔炼工艺为:蠕化剂加入量为0.65%,出铁温度为1 560℃,蠕化时间为25 s。     

冲天炉铁水生产大功率柴油机蠕铁气缸盖

本文介绍了用冲天炉铁水生产大功率柴油机蠕铁气缸盖的经验,蠕化剂以1~#稀土硅铁为主,加入少量6~#稀土镁合金引爆.造型工艺与原合金铸铁大致相同.改用蠕铁后使合金铸铁缸盖的渗漏、使用时开裂等问题基本上获得解决,提高了使用寿命,降低了成本.     

钛对稀土镁合金蠕化效果的影响

针对蠕墨铸铁蠕化处理过程中蠕化剂加入范围窄,控制很难的问题,试验研究了合金中加入适量的反球化元素钛,对蠕化剂加入量范围及蠕墨铸铁组织性能的影响。结果表明,蠕墨铸铁含有0.28%钛元素时,稀土镁合金蠕化剂合适加入量从0.83%~0.94%,增加到0.8%~1.0%,加入量范围几乎增加一倍,仍能获得满意的蠕化率,基体组织中铁素体含量有所增加,硬度也有所增加,但增加幅度较小。证明蠕化过程中适当添加反球化元素,能使蠕墨铸铁生产稳定而易于控制。     

Al锭模铸件材料蠕墨铸铁的蠕化试验

介绍了Al锭模的铸件结构及工作条件,详细阐述了Al锭模铸件材料蠕墨铸铁的试验方法:采用1.5 t感应电炉熔炼,原铁液化学成分控制为w(C)3.6%~3.8%、w(Si)1.4%~1.6%、w(Mn)0.5%~0.7%、w(P)≤0.07%、w(S)0.015%~0.035%;采用WCV-4A蠕化剂,冲入法进行蠕化处理;采用BS-1孕育剂,2次孕育;浇注温度为1 360~1 380℃。通过多组试验,得出以下结论:(1)在严格控制配料、铁液熔炼温度、蠕化剂加入比例、蠕化操作等的生产条件下,可以稳定获得蠕化率为60%~80%的蠕墨铸铁件;(2)原铁液的w(S)量及对应的蠕化剂加入量是决定蠕化率的主要因素,根据现场w(S)量来调整蠕化剂的加入量,可有效控制蠕墨铸铁的蠕化率。     

突破蠕墨铸铁生产技术瓶颈的研究与实践

研究了一种以镁为主要蠕化元素的新型镁-低稀土蠕化剂,用它制取蠕铁件,不需要孕育处理,即使在直径为10 mm的试棒中也没有发现自由碳化物。在Y形试块的铸造中,为获得蠕化率80%和50%的蠕铁,其适宜的加入量上下限之差的范围分别为0.3%和0.55%。这么宽的"适宜范围",以人工控制来制取预定蠕化率的蠕铁不困难,而且熔制工艺简单易行,每吨蠕铁消耗的蠕化剂和孕育剂成本可降低62.2%～67.4%,稀土消耗可减少89%～91%。     

无孕育蠕墨铸铁的热分析及凝固特性研究

采用低镧镁硅铁合金对普通铁液进行无孕育蠕化处理,借助热分析方法研究了蠕铁铁液过冷度与凝固特性之间的相关性。结果表明,在宽泛的化学成分范围内,工业蠕铁的共晶转变平衡温度约为1 160℃,硅含量增多使铁液过冷度减小,而蠕化元素含量增加会加大铁液过冷倾向,蠕铁铁液的过冷度是硅含量和蠕化元素含量共同作用的结果。在非平衡条件下,蠕铁铁液在凝固时会析出大量树枝晶组织,凝固组织由奥氏体枝晶、形态不规则的蠕墨/奥氏体共晶团和少量球墨/奥氏体共晶团组成。随着蠕化剂加入量的增大,尽管铁液过冷度先增后降,但蠕化率单调下降,凝固组织显著细化。     

La、Ce对球铁球化率、白口和缩松倾向的影响

能否抑制碳化物形成与球化剂和孕育剂的成核性能相关。成核性能可以理解为由于加入变质剂而形成的核心数量以及核心的效力。球化剂和孕育剂的加入也会影响球铁凝固时的缩松倾向。一些球化剂和孕育剂能较好地防止缩松，而有些球化剂和孕育剂则促进缩松的形成。已经发现，使用不同的稀土元素对这种情况有明显影响。与使用含铈或含混合稀土的球化剂相比，使用加有纯镧的硅铁镁合金作为包内处理球化剂时，球铁的工艺性能得到令人惊奇的改善。成核性能明显改善，因而采用三明治法和盖包法进行球化处理时的白口和缩松倾向减小。     

用蠕虫状石墨铸铁制造大马力柴油机零件初探

国内外生产蠕墨铸铁的主要方法有两种:1)、用稀土混合金属处理铁水;2)、用球化与反球化元素同时处理铁水。我们先后采用包头1#稀土硅铁、1#稀土硅铁加硅钙、自制稀土镁中间合金加钛铁和硅钙进行了工艺试验和生产试验,应用于大马力高速柴油机重要件的试制,一年多来初步取得成果。     

获得稳定蠕墨铸铁的生产工艺研究

蠕墨铸铁由于具有良好的综合性能,特别是高的导热性和耐热疲劳性使其应用范围越来越广泛并受到特别关注。但在实际生产中,蠕墨铸铁窄的蠕化范围严重影响着蠕铁的生产和铸铁的质量。通过分析化学成分、铁水重量、蠕化剂加入量、蠕化处理温度、孕育剂含量以及浇注时间等因素对获得稳定蠕墨铸铁的影响,得出当铁水硫含量控制、蠕化处理过程、浇注时间控制等严格按照工艺生产时,其铸铁蠕化率可以稳定控制在60%~90%之间。     

稀土与镁含量对蠕墨铸铁凝固过程及石墨形态的影响

采用热分析技术和微观组织分析,研究了蠕化元素RE和Mg含量对蠕墨铸铁凝固过程和石墨形态的影响。结果表明,铁液经RE与Mg蠕化处理后,共晶点右移,初晶温度升高,0.019%~0.023%RE和0.006%~0.011%Mg使初晶温度由原铁液的1152.7℃上升至1163.2~1166.6℃。共晶凝固再辉温度ΔT_R与石墨形态具有确定的对应关系,随着ΔT_R增加,蠕化率升高,当再辉温度高于5℃,蠕化率大于50%。提高RE/Mg比,有利于获得高蠕化率,RE/Mg比增加后,采用高效孕育剂,可抑制蠕化铁液的白口倾向。