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。

RE与Mg残留量对厚壁蠕铁组织和性能的影响

研究了铁液中RE残留量和Mg残留量对厚壁蠕墨铸铁气缸套组织和性能的影响,分析了厚壁断面组织与性能的均匀性。试验结果表明:(1)铁液中的RE残余量和Mg残余量分别为0.010%和0.009%时,气缸套厚壁处的石墨形态为片状石墨和少量蠕虫状石墨;当RE残余量由0.010%提高至0.022%时,厚壁处的石墨形态为蠕虫状石墨,外层和内层的蠕化率为93%,而中间层的蠕化率为85%。(2)气缸套的基体组织存在晶界碳化物,是由于碳化物形成元素偏析于最后凝固铁液中,增加了铁液的白口倾向,促进晶界碳化物的形成。(3)蠕墨铸铁气缸套的抗拉强度、伸长率和硬度分别为368~390 MPa、0.40%~0.41%和255~266 HBW,试样的拉伸断口形貌由解理面和撕裂棱组成,呈典型的脆性断裂。