合金灰口铸铁气缸套组织形貌与耐磨性研究

针对5种成分和组织的灰口铸铁气缸套,包括2种贝氏体铸铁气缸套和3种珠光体铸铁气缸套,全面分析了其成分、相组成及硬度等材料特性,将喷钼活塞环与5种合金灰口铸铁气缸套对磨,通过比较各配对副的摩擦磨损性能,获得了喷钼活塞环与5种合金灰口铸铁气缸套的匹配规律。研究结果表明:5种气缸套材料均为由硬质相、基体和石墨构成的复合耐磨结构,各组分的性能、分布及其配比,是决定耐磨性的关键因素。珠光体基体气缸套的磨损量相对稳定,气缸套与活塞环的相对磨损量正常;铸态贝氏体气缸套磨损较轻,配对活塞环的磨损量比珠光体气缸套大;贝氏体气缸套和活塞环的磨损均量很小。

已完成254.5公里!鞍山市灰口铸铁燃气管网改造进入尾声

截至10月25日,鞍山市灰口铸铁燃气管网改造已完成254.5公里,完成率96.4%。改造进入尾声阶段,距离完成全部改造任务近在咫尺。据介绍,2022年9月29日,经市委、市政府同意,鞍山燃气与华润集团合作,成立鞍山华润燃气有限公司。并计划用5年时间,完成特许经营区内全部灰口铸铁管网、其他存在隐患的老旧管网的更新、改造,完成特许经营范围内的天然气置换工作;实现保障民生,通过改制、全面引进天然气气源,满足我市战略产业布局的能源需求,多维度服务鞍山地方经济发展。

脉冲电流对过共晶灰口铸铁凝固组织的影响

采用储能电容为1200μF的脉冲电源,在不同的充电电压下,对过共晶灰口铸铁进行电脉冲处理。结果表明:脉冲电流能够明显细化和改善过共晶灰口铸铁的凝固组织,使石墨由粗大的长片状变为小块状或小片状,石墨的分布更加均匀,而且尖角钝化甚至呈近似球形。脉冲电压的升高和脉冲频率的增大都有利于过共晶灰口铸铁凝固组织的细化和改善。

HT250灰口铸铁的退火工艺和性能试验

对HT2 5 0灰口铸铁在不同温度和保温时间下进行退火 ,发现试样在 75 0℃加热保温 1h的铁素体数量最多、硬度最低。焊接试验证明 ,HT2 5 0灰口铸铁在退火后的焊接热影响区为铁素体和珠光体组织 。

灰口铸铁给水管道内壁腐蚀试验

目的灰口铸铁给水管道运行过程必然造成内壁发生不同程度的腐蚀,通过实验研究内腐蚀各影响因素,分析灰口铸铁供水管道腐蚀变化规律.方法在调查分析埋地供水管道腐蚀状况及腐蚀原因的基础上,对灰口铸铁试片进行室内挂片实验,分别考虑不同溶解氧、pH值、余氯和流速的条件下的腐蚀速率.同时对灰口铸铁管的内壁腐蚀产物进行电子扫描电镜分析和X-射线衍射分析,确定内壁腐蚀结构成分.结果pH<5和pH>11时腐蚀速率分别呈线性递增和线性递减趋势,水中溶解氧在初始50h内消耗速度呈直线增加变化,随后DO消耗速度几乎不变,余氯对腐蚀过程有促进作用,流速与铸铁管道的腐蚀速率成正比例关系.结论pH值、溶解氧、余氯、流速和侵蚀性CO2是引起灰口铸铁供水管道内腐蚀的主要原因.

热压变形对灰口铸铁石墨形态的影响

研究了灰口铸铁 (HT15 0 )在 90 0℃大压下量塑性变形后石墨的分布形态 ,结果表明 :随着压下量的增加 ,石墨片逐渐趋于平行分布 ;变形过程中发生了碳的回溶 ,同时伴随着石墨片的断裂 ;

灰口铸铁表面铸渗硼的试验研究

采用均匀设计法对铸渗涂料的配比进行了研究,分析了用此涂料铸渗后渗层的组织和性能,经过多元回归分析,得出铸渗涂料最佳配方为60%B4C,14%NaF,1.2%Cu,24.8%SiC。用该配方可以在灰口铸铁HT200表面获得一层3mm左右的耐磨复合层,其耐磨性约为基体试样的2.2～2.5倍。

灰口铸铁件残余应力的测量与消除

铸件的残余应力影响其尺寸稳定性和性能,甚至会导致铸件失效。采用盲孔法测定铸态、退火态和铸造后砂型保温的灰口铸铁件试样的残余应力。试验结果表明,砂型保温工艺和退火处理一样,能有效地降低铸铁件的残余应力,而且该法工艺简单、成本较低。

灰口铸铁镍基等离子熔覆层组织和性能

采用等离子弧粉末熔覆技术在磨损的灰口铸铁发动机缸体上制备了Ni基熔覆层。通过光学金相显微镜和扫描电镜观察分析了熔覆层显微组织和形貌,并利用维氏硬度计测试了熔覆层的显微硬度。试验测试结果表明:等离子弧粉末熔覆制备的熔覆层为奥氏体组织,没有出现灰口铸铁堆焊中经常产生的白口组织;熔覆层硬度与母材硬度相一致,达到了铸铁缸体尺寸修复层与母材硬度相近的要求。

灰口铸铁件低温气体N、C、O多元共渗

利用自行研制的一种新型低温气体多元共渗技术,在灰口铸铁表面进行了气体N、C、O多元共渗。N、C、O多元共渗灰口铸铁表面形成的渗层由钝化层和白亮层组成,厚度约50μm。灰口铸铁表面显微硬度显著提高,达到750HV。利用SEM对共渗层进行了成分分析。结果表明,最外层钝化层中氧含量显著高于基体,且渗层中氮元素的含量明显提高,在试样表面形成了弥散分布的氮化物,从而大大提高了灰口铸铁的表面硬度。

钨钼铜贝氏体灰口铸铁的组织与耐冲蚀磨损性能之研究

利用等温淬火贝氏体球铁所制水泵的使用寿命是普通灰口铸铁水泵的３一５倍，但因这种材料的生产工艺复杂而使其推广应用受到了限制。为了既能提高水泵的使用寿命，又能简化材料的生产工艺，对在普通灰口铸铁中加入适量的钨、钼、铜所获钨钼铜贝氏体灰口铸铁的组织与耐冲蚀磨损性能进行了试验研究，扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察发现，在钨和钼的加入量分别为１．５０％（ｗｔ）和０．６０％（ｗｔ）时，钨钼铜贝氏体灰口铸铁的组织为细小片状石墨、贝氏体基体和少量的白亮区。其中，贝氏体基体系由大量板条状无碳化物贝氏体和少量细针状贝氏体组成，其抗拉强度为４５０一５５０ＭＰａ，硬度为ＨＢ２８０一３５０。冲蚀磨损对比试验结果表明，钨钼铜贝氏体灰口铸铁的耐冲蚀磨损性能分别是普通灰口铸铁和硼铜合金铸铁的４．８３倍和１．６５倍，并与等温淬火贝氏体球铁的相当。

灰口铸铁热变形后的组织与性能

采用包覆压缩工艺在Gleeble3500热模拟试验机上实现了灰口铸铁的大塑性变形。热变形试样在石墨化退火后用光学显微镜和图像分析仪观察了显微组织和石墨形态,采用显微硬度测试以及小试样拉伸方法研究了压下量对灰口铸铁力学性能的影响,用扫描电镜观察了拉伸断口微观形貌。结果表明,灰口铸铁大塑性变形后,石墨片趋于平行分布,试样的显微硬度、拉伸强度和伸长率均有不同程度的提高,经过80%热变形的试样其显微硬度增加到217HV,拉抗强度提高到249MPa,伸长率增加到5.2%;扫描电镜观察表明,拉伸断口有分层特征。

考虑腐蚀的埋地灰口铸铁管失效预测及可靠度分析

针对早期埋设的灰口铸铁管存在的破损频繁、漏失严重等影响输配水安全问题,通过管土相互作用模型得到管道应力,应用腐蚀模型预测管道腐蚀深度,进而评估管道的剩余强度,结合失效准则得到管道失效预测模型,并运用蒙特卡罗方法对管道可靠度进行分析.计算模型充分考虑了管道腐蚀、各种外部荷载以及参数的不确定性对管道失效的影响.计算结果表明,在通常荷载作用下仅考虑管道受力,管道不会失效,腐蚀是导致管道失效的重要因素;管道安全因子的概率密度分布曲线呈对数正态分布;当使用时间为20～50a时管道失效风险较大,在使用时间超过80a之后,管道失效风险变小且呈现出略有下降的趋势;由于渗漏或不均匀沉降引起的管道基础局部流失在腐蚀深度超过一定值时对管道失效概率的影响较大.

灰口铸铁件磨损后镍-磷复合刷镀修复工艺的研究

提出了一种新的灰口铸铁件磨损后的刷镀工艺方法,刷镀过镀层采用高堆积碱铜,工作层采用镍-磷复合镀液。试验结果表明,Ni-P合金镀层为非晶态结构,耐磨性随热处理温度升高而提高,在378℃达到最大值。该工艺解决了灰口铸铁铸件刷镀层结合强度低,易产生裂纹、剥落等问题。

珠光体灰口铸铁激光硬化层中石墨相行为研究

利用光学显微镜、电子探针等微观分析手段对灰口铸铁激光硬化层中石墨相行为进行了较为深入的分析。结果表明 ,石墨在熔化层中完全溶解 ,且扩散较均匀 ;相变硬化层中石墨部分溶解 ,而扩散不均匀 ;在过渡层中石墨则基本不溶解。由分析可知 。

汽车覆盖件冲压模具用灰口铸铁的研究

结合表面感应淬火工艺研究了用于汽车覆盖件冲压模具的不同成分灰口铸铁的组织与性能。结果表明,较低的碳当量是灰铁获得高强度与高表面感应淬火硬度的保证,而合金元素可进一步提高其强度和感应淬火硬度,组织中粗大石墨片则是获得较大淬硬层厚度的保证。灰铁试样HT3拥有最佳的性能:其抗拉强度为555 MPa,表面感应淬火硬度平均值为56HRC,淬硬层深度可达4.5 mm。

关于“承压灰口铸铁构件的强度分析”一文的讨论

指出了“承压灰口铸铁构件的强度分析”一文中出现的失误，并对内摩擦力以及摩阻剪应力的概念提出质疑；结合几种材料的剪切断裂试验，对剪断方向和影响剪断的因素作了讨论．

灰口铸铁断裂破坏的观察与研究

本文运用扫描电镜系统对灰口铸铁在拉伸时断裂处与非断裂处的破坏特征进行了观察与分析研究．观察结果表明，灰口铸铁的拉伸试件的两端部内部结构较非断裂处存在微小气孔，其分布数量多，孔径大，气孔较密集。断口截面同时存在硫化夹杂以及磷的共晶体，从而导致灰口铸铁在该处断裂破坏。

基于有限元法对灰口铸铁焊接冷裂纹形成机理的研究

灰口铸铁含C、S、P较多,强度低,塑性差,这就决定了其焊接性能较差,焊接接头易发生冷、热裂纹。本文利用有限元分析软件ANSYS,建立了有限元模型,进行了热应力分析,得到了焊后的应力场分布,并对其冷裂纹形成机理进行了分析,同时进行了实验验证。结果表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合。

铸态贝氏体灰口铸铁及贝氏体形态

在普通亚共晶灰口铸铁的基础上，加入Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ合金元素，获得铸态贝氏体灰口铸铁。这种铸铁的抗拉强度可达到４５０～５５０ＭＰａ，硬度为２８０～３５０ＨＢＳ。利用透射电镜、扫描电镜等检测手段对贝氏体组织形态进行分析，证实了这种铸态贝氏体是由大量板条状无碳化物贝氏体和少量针状贝氏体组成，在针状贝氏体中有平行分布的极细小杆状碳化物条束。