涂层刀具铣削HT350高强度氮型灰铸铁的磨损机理研究

为探究HT350高强度氮型灰铸铁的铣削性能,选用PVD涂层硬质合金刀具和CVD涂层硬质合金刀具对HT350高强度氮型灰铸铁进行铣削试验,对比研究两种刀具的磨损形貌,通过极差分析探究切削三因素对磨损带宽的影响,并对磨损区的元素分布进行了观测。结果表明:相同铣削用量条件下,PVD涂层刀具前刀面的磨损情况比CVD涂层刀具更严重,铣削速度V_(c)对刀具的磨损带宽影响最大,其次是背吃刀量a_(p),最小是进给量f_(z)。在低切削速度(V_(c)=100~200m/min)时,刀具磨损以磨粒磨损和黏结磨损为主;在高切削速度(V_(c)=200~250m/min)时,刀具磨损以扩散磨损和氧化磨损为主。PVD涂层中的TiAlN被氧化生成Al_(2)O_(3),同时Al_(2)O_(3)在加工过程中不断剥落,导致PVD涂层刀具的磨损情况更加严重。

低磷灰铸铁浇铸阳极在500 kA电解槽的应用试验

本文通过分析磷生铁各元素作用并控制磷生铁组分,实现浇铸后的磷铁环为灰铸铁组织结构,并对比低磷灰铸铁与白铸铁的阳极浇铸情况以及其浇铸阳极在500 kA电解槽上整个服役周期内的性能表现,得出结论:低磷灰铸铁在1 300℃左右的流动性比白铸铁更好;使用低磷灰铸铁的浇铸阳极的Fe-C压降比白铸铁浇铸的阳极的低10 mV左右,节省电量30 kWh/t-Al;低磷灰铸铁浇铸工艺不仅降低了残极的垂直裂纹和掉角的概率,还改善了磷铁环的压脱情况。

灰铸铁上转盘铸件砂型铸造工艺模拟优化

针对灰铸铁上转盘常因铸造工艺控制不当以及铁液补缩不足而使铸件厚大部位产生较大缩孔、缩松的问题,使用SolidWorks软件建立上转盘三维模型,基于ProCAST软件对上转盘铸造工艺进行有限元模拟分析,研究上转盘铸件在充型和凝固过程中的固相率和缺陷分布特征,结合铸件模拟缺陷结果,通过添加冒口和冷铁的方式优化灰铸铁上转盘的铸造工艺。优化后的铸造工艺模拟结果表明,上转盘缩孔、缩松缺陷得到有效控制,同时工艺出品率达到75%。

灰铸铁机床底座铸件的铸造工艺改进

介绍了灰铸铁数控机床底座铸件的结构及技术要求,详细阐述了原铸造工艺及存在的缩孔、缩松及变形问题,通过增大球形冒口尺寸,在热节处增加冷铁进行激冷,使厚壁区域提前凝固,实现铁液的顺序凝固;通过提高废钢的加入比例,提高锰含量的控制中值,降低碳含量及硅含量的控制中值,保证珠光体的体积分数,从而保证铸件的硬度;通过增加加强拉筋,防止在凝固过程中铸件收缩变形。生产结果显示:连续生产的10件机床底座铸件顶面无缺陷,粗加工后未发现缩孔、缩松缺陷,变形量控制在2 mm以内,改进效果明显。

氮化锰铁在灰铸铁缸体中的应用

试验研究了氮化锰铁对灰铸铁铸件基体组织、力学性能的影响,试验结果表明:(1)在一定范围内增加铸铁中的氮含量,片状石墨端部变圆钝,石墨片变粗、变短、变弯曲,基体中珠光体体积分数增加,灰铸铁的抗拉强度和硬度得到提高,但过量的氮含量容易导致铸件产生氮气孔缺陷,恶化铸件性能;(2)加入一定量的氮化锰铁,是生产高牌号灰铸铁铸件有效的工艺措施;(3)生产普通灰铸铁时,通过添加适量氮化锰铁,可减少Cu、Sn等合金元素的添加量,降低铸件的生产成本。

灰铸铁电机座铸件的组织及性能改善

介绍了灰铸铁电机座铸件的结构及技术要求,阐述了原生产工艺及铸件的金相组织中存在石墨长度不合格问题,探索并梳理了两种技术方案:(1)用铌铁合金对铜、锡元素进行替代展开试验,在确保铸件满足客户要求的前提下,降低铸件的生产成本;(2)采用降碳增硅的方法,强化瞬时孕育,细化铸铁的显微组织进而改善铸件的力学性能。通过多次试制,采用上述两种技术改进方案叠加的方法,既可以细化组织,使石墨长度控制在要求范围内,还可以降低生产成本。

采用3D打印技术生产灰铸铁叶轮铸件

介绍了灰铸铁小型单吸叶轮铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的生产工艺。为了减少造型工时,降低铸造成本,提高尺寸精度,尽量减少砂型、砂芯数量,运用3D打印砂型工艺,采用叠箱的浇注工艺及特殊的砂型分型方案。生产结果显示:铸件尺寸合格,外观质量良好,披缝少,叶片壁厚均匀,且均为未出现冷隔、穿皮、气孔、缩陷、浇不足等缺陷,满足客户需求。最后指出:运用3D打印砂型技术,结合独特的叠箱铸造工艺方案,可以提高铸件出品率,降低砂铁比,节省生产成本,简化造型浇注操作流程,提高生产效率。

HT250灰铸铁轮环开裂原因分析

HT250灰铸铁轮环使用中开裂.为此对该开裂轮环进行了宏观检验、化学成分分析、硬度检测、断口分析和金相检验,并采用ANSYS软件进行了仿真分析.结果表明:HT250轮环的硅含量偏高、锰含量偏低,从而形成了较多片状石墨,导致轮环脆性增大;轮环中含有夹杂物,降低了HT250轮环的均匀性和连续性,造成局部应力集中,是轮环开裂的原因之一;HT250轮环有气孔等铸造缺陷,降低了轮环件的机械强度;轮环开裂起始于厚壁一侧的内缘.

大型冲天炉-电炉双联熔炼生产高强度灰铸铁过程控制

介绍了铸造二期冲天炉-电炉双联熔炼工艺,要获得优质铁液,首先需控制原辅材料质量,质量稳定可控的炉料是获得优质铁液的先决条件;其次是熔炼工艺,标准化、严格的过程控制才能保证持续提供合格铁液。得益于从炉料到熔炼过程完善且不断优化的全流程管控,自投产以来累计熔化优质铁液100万t。通过严格的原铁液质量控制,配合适当的孕育与合金化处理,可生产高强度灰铸铁。

GB/T 9439-2023《灰铸铁件》标准解析

GB/T 9439-2023是在GB/T 9439-2010的基础上,采用国际标准ISO 185:2020修改得到的。根据新版国家标准,对其中变化较大的内容,包括规范性引用文件、灰铸铁牌号、技术要求、试样制备、试验方法及检验规则等进行介绍,并与旧标准进行分析比较,以便更深刻地理解和运用新标准。

灰铸铁制动鼓石墨钝化生产工艺探讨

针对商用车在反复刹车时频繁的冷热循环易造成制动鼓开裂失效的问题,提出一种利用稀土元素、氮元素及钝化处理工艺钝化片状石墨端部的方法。在高碳当量成分条件下(CE≥3.9%),探讨灰铸铁制动鼓石墨钝化材质及生产工艺,提高制动鼓的常规力学性能和抗热疲劳性能,为商用车耐热及抗热疲劳制动鼓铸件的生产提供技术支持。

高密度造型灰铸铁件的粘砂分析与解决

分析了高密度造型灰铸铁粘砂机理及铁液动压力、静压力、摩擦阻力以及表面张力等因素对粘砂的影响,对铸件浇注冷却过程进行压力与温度场模拟,通过工艺试验和对缺陷区域进行显微组织检查,验证了粘砂机理。通过分析认为:不同类型粘砂发生于浇注凝固不同阶段,铁液充满型腔时发生动压力粘砂,可能产生静压力粘砂,共晶凝固后期由于石墨析出膨胀产生共晶膨胀粘砂,小制动盘铸件在浇注初期型腔有氧化气氛,也会有化学粘砂倾向。

合金灰铸铁玻璃模具开裂失效分析及改进措施

分析了合金灰铸铁玻璃模具开裂失效的原因,从模具的铸造工艺和热处理工艺上进行了改进试验。通过采用降低合金元素和多次孕育的工艺,组织的均匀性明显提高,通过提高高温石墨化温度,增加二次石墨化保温时间,得到全铁素体基体组织,模具组织的均匀性得到极大的改善。最后指出:(1)模具组织中的网状碳化物以及退火残存的珠光体是裂纹产生的主要原因;(2)提高高温石墨化温度,增加二次石墨化保温时间,有利于得到高温下稳定的全铁素体组织,模具组织的均匀性得到极大的改善。

铸件修补技术在灰铸铁气缸体上的应用

介绍了铸件缺陷修补技术,包括铸件粘胶修理、铸件热焊补、冷焊补等修复工艺,通过生产实例验证了各种修复技术的适用铸件和适用缺陷,并对公司1~11月份修复的铸件进行经济效益统计,结果显示降成本效果明显。最后指出:气缸体的缺陷及所处的部位不同,如果采用单一的焊接或粘接法进行修复处理,会降低修复质量,甚至导致缺陷扩大和延伸,因此,在修复缺陷时应灵活运用上述补焊方法,才能取得满意的修复效果。

采用3D打印铸型生产小型灰铸铁单吸叶轮

介绍了小型单吸叶轮铸件的结构特点及技术要求,分析了采用传统树脂砂造型工艺的难点及出现的问题,决定运用3D打印砂芯、砂型工艺:采用合理的浇注工艺及砂型分型方案,有效控制尺寸精度;减轻浇、冒口铁液质量,提高出品率;简化叶轮组芯步骤,采用整体砂芯,降低生产难度。最后指出:运用3D打印砂型工艺生产小型单吸叶轮类铸件,可大大缩短生产周期,提高生产效率,降低砂铁比,操作简单方便,并可有效避免冷隔、穿皮、气孔、披缝大、飞边多等铸造缺陷。

等温淬火对灰铸铁缸盖组织与性能的影响

等温淬火被广泛用于提高球墨铸铁铸件的力学性能,而在灰铸铁铸件上的研究和应用相对较少。本文对灰铸铁缸盖进行了等温淬火处理,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等一系列设备对其组织和性能进行分析。结果显示,300℃×2 h等温淬火后灰铸铁基体组织为针状铁素体、高碳奥氏体和少许珠光体,片状石墨形态未发生改变。缸盖本体抗拉强度从300 MPa提高到493 MPa,硬度为270 HBW。与缸盖热处理前尺寸相比,平均变形度为0.2159 mm,满足后续机加工尺寸误差要求。

强化高碳当量灰铸铁组织初探

对高碳当量铁水、应用Ti、Mn复合添加,利用Ti细化石墨,增加组织中奥氏体枝晶数量、细化奥氏体枝晶及影响奥氏体枝晶分布的作用和Mn消除基体中铁素体的作用,有效地克服了高碳当量灰铸铁石墨易粗大,奥氏体枝晶数量少及基体中易产生铁素体等不利因素的影响,使其强度有较大的提高.在实验条件下,碳当量4.0~4.2%时,组织为D型石墨、20%以上奥氏体枝晶和珠光体加索氏体基体的灰铸铁,强度均在HT300牌号以上.

铁型覆砂灰铸铁件氮气孔缺陷分析与改善措施

针对铁型覆砂铸造工艺生产灰铸铁件时产生的氮气孔缺陷,通过使用EDS能谱仪对氮气孔缺陷进行定性和定量分析,并结合铸件生产工艺对氮气孔的形成原因进行分析,通过在原材料上更换覆膜砂、提高新砂加入量、分开管理壳型线和铁型线回用砂,生产工艺上采取增加排气塞和提高铁型温度、固化时间、浇注温度等措施降低缺陷风险。改进后的工艺连续生产超过10万件产品,未再出现氮气孔缺陷。

灰铸铁奥氏体化过程中的组织演变规律

对灰铸铁进行了不同奥氏体化和等温淬火热处理,利用光学显微镜和拉伸试验机对其组织和性能进行分析。结果显示,在奥氏体化温度875~950℃和奥氏体化时间30~120 min范围内,奥氏体晶粒不会发生明显粗化,最大晶粒尺寸约为80μm;石墨的存在影响了奥氏体中碳浓度及等温淬火后的力学性能,通过调控奥氏体化工艺可以达到调控灰铸铁等温淬火性能的目的。

稀土灰铸铁在钢锭模中的应用

介绍了稀土灰铸铁在钢锭模生产中的应用。用稀土灰铸铁代替普通灰铸铁后，经湘潭钢铁公司对比使用表明：钢锭模使用寿命提高４３％，模耗降低４．３６ｋｇ／ｔ钢。