球墨铸铁低温冲击韧性的改善

总结了研制保证低温缺口冲击韧性的球铁的主要内容及其应用。并从化学成分、合金元素、热处理和回火脆性等方面进行了探讨。     

硅对铸态铁素体球铁低温冲击韧性的影响

研究了硅对铸态铁素体球铁低温冲击韧性的影响。试验表明,当铸态铁素体球铁硅含量增加时,脆性转变温度也相应提高;若把-40℃作为汽车在寒冷地区行驶时的低温极限,把生产技术条件所要求的冲击值60J/cm~2作为脆性转变判别值,则铸态铁素体球铁件的终硅含量上限值可取为3.0％.     

铋对球墨铸铁低温韧性的影响

研究了铋对球墨铸铁组织和性能的影响,特别是对低温冲击韧性的影响。实验设计了合适的化学成分和含铋量,制定出合理的生产工艺和热处理工艺。利用光谱分析仪、金相显微镜、低温冲击试验机等设备对试样的化学成分、金相组织和力学性能进行了检测和观察。结果显示,适量的铋可以减小石墨球径,增加石墨球数量,提高球铁的低温冲击韧度。铸态下,未加铋的试样低温冲击韧性约在9 J左右。经热处理后,与铸态下加铋试样的低温冲击韧性近似,在12~13 J左右。加铋并热处理后,低温冲击韧性最高可到17 J。另外,随着加铋后石墨球的细化,低温冲击韧度数值波动变小,性能变得更加稳定。     

低温铁素体球墨铸铁的生产与研究

介绍了低温铁素体球铁的发展概况,阐述了生产-40℃、-50℃低温球铁的生产要点,并对低温铁素体球铁的力学性能进行试验研究,研究表明:(1)温度降至-20℃时,韧-脆性转变速度不变或变化很小,但温度降至-40℃、-50℃、-60℃时,韧-脆性转变对应于温度的应变速率都会出现大幅度的提高;(2)FATT50与技术标准最低要求的冲击功12 J之间并不存在直接的关系;(3)将-40℃QT400-18AL、-50℃QT400-18AL低温铁素体球墨铸铁技术标准的冲击功定为12J,能使低温球铁的冲击性能可靠地控制在韧性断裂区域;(4)试验表明,-60℃QT400-18AL也能稳定生产。     

Si与C对铸态无Ni低温球墨铸铁低温冲击韧性的影响

研究了在CE为4.2％4.7％,Si为1.65％～2.3％的范围内,Si与C比值对铸态无Ni低温球墨铸铁的低温冲击韧性的影响,并利用扫描电镜观察了试样冲击断口的微观形貌.结果表明,Si与C比值在0.42～0.60的范围内铸态低温冲击性能较好,最佳Si与C比值为0.49～0.50,达到-20℃低温冲击功≥16J,-40℃低温冲击功≥14 J;当Si与C在0.42～0.49和0.50～0.65范围内,微观断口为解理脆性断裂或准解理断裂,而在0.49～0.50范围内以韧窝断裂为主的复合断裂方式;相同的Si与C比值,随着铁素体含量的增加或选用废钢增碳工艺,有利于提高铸态低温冲击韧性.     

低温铁素体球墨铸铁的特性及质量稳定性研究

探讨了低温铁素体球墨铸铁的理论基础。详细介绍了低温铁素体球墨铸铁的生产技术,包括化学成分、金相组织、力学性能以及生产流程的控制。成功生产了抗拉强度≥400 MPa,伸长率≥18%,-40℃、-50℃、-60℃时的冲击功大于12 J的低温铁素体球墨铸铁,满足了用户的要求。     

热浸镀铝球墨铸铁的耐蚀性能和冲击韧性

研究了热浸镀铝球墨铸铁在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能和不同温度下的冲击韧性。极化曲线和阻抗谱测试结果表明,热浸镀铝球墨铸铁在3.5%NaCl溶液中耐蚀性能得到了显著提高,主要原因为表面铝层易形成Al2O3钝化膜,降低了腐蚀电流密度。纯铝热浸镀形成的不规则舌状Fe2Al5硬脆相/铁素体基体界面处可能产生应力集中,承受冲击载荷时呈现为解理断裂。采用Al-3.6%Si浸镀液可改善Fe2Al5硬脆相/基体界面形貌,降低Fe2Al5合金层厚度,在良好低温冲击韧性的前提下,显著提高了球墨铸铁在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能。     

电力机车牵引电机用低温球墨铸铁件的生产

针对牵引电机用低温球墨铸铁件结构复杂,壁厚差别大,易产生缩孔和缩松缺陷,并要求铸件-40℃的低温冲击功大于12J的这些生产难点.以端盖铸件为例,分别从造型工艺、熔炼、原材料的选择、化学成分的控制、热处理工艺等方面介绍了生产低温球墨铸铁件的生产过程.经检验,铸件性能达到国外同类产品的质量要求,实现了国产化生产.     

铜对低温球墨铸铁组织与力学性能的影响研究

目前对球墨铸铁低温冲击韧性的研究越来越受到重视,本文以低温球墨铸铁为研究对象,研究了铜元素对低温球铁（球墨铸铁）组织及力学性能的影响规律。结果表明,铜元素可以提高石墨球的圆整度,减小石墨球径,并且使石墨球的分布更加均匀。在一定范围内(铜的质量分数为0～0.5%),随着含铜量的增多,球铁的抗拉强度、硬度得到有效提高,低温冲击性能、伸长率降低;当名义含铜量为0.3%时,布氏硬度达到178 HBW,抗拉强度达到510 MPa,伸长率为18%,-40℃热处理后低温冲击功为16 J,综合性能较好。     

镍对低温高韧性球墨铸铁组织及性能的影响

试验采用了0-1.2%的镍对低温球墨铸铁进行合金化,并采用两阶段退火工艺进行热处理.结果表明,材料的微观组织由铁素体+石墨球+极少珠光体组成.加入质量分数0.71%Ni的球铁,经热处理后具有良好的冲击韧度,在-20℃、-40℃温度环境下,其冲击韧度分别达到16.6J和12.8J,可以满足球墨铸铁件在高寒地区的使用要求,并保证了在不降低低温冲击韧度的前提下,提高材料强度和硬度,从而弥补因硅量降低带来的强度不足的问题.     

高韧性铁素体球墨铸铁高炉冷却壁的研制

简要介绍了高炉冷却壁的使用工况。着重分析高韧性铁素体球墨铸铁材料在化学成分设计、熔炼工艺、球化处理、孕育处理及在铸件内设置冷却水管防渗碳试验的工艺研制特征及体会。     

铸态可锻铸铁材质及工艺研究

对铸态可锻铸铁的材质、孕育处理及石墨化退火工艺进行了研究。结果表明：应严格控制铸态珠光体基可锻铸铁的铁水成分；采用Sb-B复合孕育处理，可获得石墨为近球状的珠光体基铸态可锻铸铁，用Sb-B-RE复合孕育处理石墨更为细小：经740℃保温4h的石墨化退火处理，可得到铁素体基可锻铸铁；若铸态组织中存在少量莱氏体，应770℃保温1h，再进行740℃保温3h的石墨化退火处理。     

铸态铁素体的生产应用技术

合理设计球铁的化学成分，控制铁液温度，采用型内孕育工艺，可稳定生产出高韧性铁素体球墨铸铁，减少热处理工序。     

提高低合金铸铁磨球冲击韧度的研究

本文针对低合金铸铁磨球，当尺寸较大和在较大尺寸球磨机中使用时，生产中出现破碎率高的严重问题，从热处理角度研究可大幅度提高磨球冲击韧度的措施，取得明显效率。     

热变形对钒白口铸铁冲击韧性的影响

研究了热变形量对钒白口铸铁击韧性的影响，结果表明，热变形能提高钒白口铸铁的冲击韧性，当钒白口铸铁经35％－45％热变形时，其冲击韧性最好。     

中频感应电炉熔炼铸态铁素体球墨铸铁工艺

阐述了中频感应电炉熔炼铸态铁素体球铁的生产工艺,通过对原材料的选择和化学成分的控制,可以生产铸态铁素体球墨铸铁,可获得较好的球化级别,而且生产工艺稳定、可靠,质量高、成本低,力学性能达到和超过国家标准。     

EQ491铸态珠光体球墨铸铁连杆的研究

分析了铸态珠光体球墨铸铁的形成条件，利用正交试验确定了球墨铸铁连杆Si,Mn,Cu等元素的成分，通过研究碳当量对组织性能的影响，确定了C元素的成分。生产试验证明，铸态珠光体球墨铸铁连杆可替代进口可锻铸铁件。     

耐低温冲击球墨铸铁的工艺控制

为生产耐低温冲击球墨铸铁件,制定了不同球化及孕育处理工艺的组合方案,对浇注的试样进行了拉伸和低温冲击性能试验,并观察了显微组织,分析了不同预处理工艺和多次孕育工艺对球墨铸铁石墨形态和力学性能的影响。结果表明：采用稀土球化剂、包内预处理及多次孕育的组合工艺,能显著改善石墨球径的均匀性及石墨球分布的均匀性,保证球墨铸铁低温冲击性能的稳定。     

球墨铸铁与低碳钢摩擦焊接的研究

通过试验研究了铁素体球墨铸铁与低碳钢异种材料的摩擦焊接头的组织性能,探讨了其摩擦焊接性。结果表明,在合适的焊接工艺参数下,球墨铸铁与低碳钢的焊接接头成型良好,具有一定的强度,采用摩擦焊的方法焊接球墨铸铁与低碳钢是可行的。     

水附着对不同基体组织球墨铸铁断裂韧性的影响

研究水附着状态下不同基体组织球墨铸铁的断裂韧性脆化行为的结果表明，水附着状态下，具有较高抗拉强度的奥贝球铁，淬火回火球铁及珠光体球铁的弹塑性断裂韧性（JIc)显著下降，发生明显的断裂韧性脆化行为；而铁素体含量较高的铸态球铁和铁素体球则无断裂韧性的脆化行为。