碳当量对铸态高强度球墨铸铁残余应力的影响

浇注不同碳当量的球墨铸铁应力框铸件,通过金相检验和盲孔法测应力研究了球铁的残余应力随碳当量变化的规律。结果表明:碳当量的增加有利于降低铁液的过冷温度,获得数量较多且均匀分布的球状石墨,减小缩松倾向和应力集中;1.0%Mn-0.5%Cu复合处理使球铁的基体完全珠光体化,提高了组织均匀性,有利于降低残余应力,并有高的抗拉强度和硬度;球铁的残余应力随着碳当量的增加呈减小趋势,CE从3.94%增加到4.59%时,最大压应力和拉应力分别从-188.0 MPa和119.5 MPa降至-76.9 MPa和53.7 MPa,分别降低了59%和55%。

新型铸态高强度珠光体球墨铸铁的研究

采用Cu、Sb合金化元素和余温正火工艺获得铸态高强度和具有良好韧性的珠光体球墨铸铁。该铸铁的珠光体含量≥94％，渗碳体≤6％，抗拉强度可达800MPa，硬度为280-350HBW，伸长率为3％～5％。利用扫描电镜及透射电镜对珠光体组织形态进行分析，结果表明，铸态珠光体中渗碳体的层片间距大小、宽窄、厚薄有很大的差别。当加入0．5％Cu、0．02％Sb时，由于合金元素在相界面上富集，阻止了牛眼状铁素体的出现。

高强度高弹性模量低应力铸态球墨铸铁的研究

添加不同含量的合金元素Mn和Cu浇注球墨铸铁Y型试块和应力框铸件,通过拉伸试验和金相检验研究了Mn和Cu对铸态球墨铸铁组织和性能的影响,采用盲孔法测量铸件的残余应力。结果表明:球墨铸铁中单独加入锰元素难以同时达到高强度和高弹性模量;球铁中添加适量的Cu元素能显著促进珠光体生成并减小珠光体层片间距、提高其抗拉强度和弹性模量;1.0%Mn-0.5%Cu复合处理的球墨铸铁的基体组织完全珠光体化,抗拉强度和弹性模量分别达到740 MPa和182 GPa,其残余应力随碳当量的增加而降低,碳当量为4.6时最大残余压应力和拉应力分别为-76.9MPa和53.7 MPa,同时达到了高强度、高弹性模量、低应力的要求。

铸态珠光体球墨铸铁组织形态与性能

在普通球墨铸铁的基础上，加入Cu、Sb合金元素，通过余温正火工艺，获得铸态珠光体球墨铸铁。该铸铁的珠光体含量大于（等于）95％，渗碳体小于（等于）5％，抗拉强度可达700-850MPa，硬度为280-350HB，延伸率为3％～5％。扫描电镜及透射电镜分析表明，当加入0．5％Cu、0．02％Sb时，合金主要由珠光体与球状石墨组成，其中铸态珠光体层片间距变小，石墨球细小而均匀，铁素体的形成受到抑制。

铸态高韧性球墨铸铁件的生产

通过选择适当的化学成分,即3.55%￣3.85%C、2.45%￣2.85%Si、0.5%￣0.8%Mn、4.3%￣4.7%CE、P<0.07%、S<0.03%、RE残=0.025%￣0.036%,Mg残=0.035%￣0.070%,严格执行各道工序的工艺规程,采用合理的球化及复合孕育工艺,可以稳定地生产出合格的铸态高韧性球墨铸铁件,即符合GB/T1348-1988规定的QT500-7球墨铸铁件。

铸态高铬铸铁锤头耐磨性研究

通过对不同材料锤头机械性能试验研究的结果表明，使用铸态高铬铸铁锤头的效果较好。

铸态QT450-10球墨铸铁熔炼过程控制

为了满足机车、车辆对制动机阀体零件强韧性能的要求,对铸态QT450-10球墨铸铁熔炼过程中化学成分的选择、球化处理、复合孕育处理以及处理后铁液停留时间等方面进行了控制。经测试,所得材料的力学性能超过了GB1348-88标准中对QT450-10的要求,金相组织也符合厂家标准。

硅对铸态厚断面高韧性球墨铸铁组织及性能的影响

研究了硅对铸态厚断面高韧性球墨铸铁组织及性能的影响。试验结果表明,硅主要分布于基体中,富集于奥氏体壳局部区域时,降低奥氏体壳的熔点,延长石墨自由生长的时间,造成石墨畸变。在铸件壁厚为100mm,树脂砂工艺条件下,硅含量为2.0%～2.5%时,石墨球化等级2～3级,球径等级6～7级,基体为铁素体。抗拉强度大于400 MPa,伸长率大于20%,-20℃时的冲击韧度在16J/cm2以上。硅含量达到2.9%时,易产生开花状石墨和碎块状石墨,铸件的性能严重下降。

电脉冲对铸态高韧性球墨铸铁凝固组织及性能的影响

对铸态高韧性球墨铸铁QT400-18的凝固过程进行电脉冲处理,电脉冲参数为电压2 600 V,频率0.88 Hz,电容200μF,处理时间15min。通过对比试验可知:电脉冲处理可使铸铁的过冷度相比未处理的升高12K,改善了石墨形核和生长的动力学条件,从而使球状石墨的粒径减小,石墨球数量增加。铸铁经过电脉冲处理,球化率由未处理的平均80%提高到平均91%,石墨球数由平均172/mm^2提高到209/mm^2,石墨不易变态生长,圆整度得到改善。同时,球墨铸铁的凝固组织得到了改善,铁素体数量增加,达到83%,相比未电脉冲处理的试样提高了26.6%,铁素体晶粒小于未处理试样,基体中分布的珠光体数量和片层间距减少,在抗拉强度符合要求的条件下,伸长率提高了4.89%,-233K的冲击功Akv提高了3.56J。

铸态高铬白口铸铁金相组织对抗磨性能的影响

通过试验研究，得到铸态高铬白日铸铁的金相组织主要为：铬奥氏体加M_7C_3共晶碳化物和铬屈氏体加M_7C_3共晶碳化物；采用稀土变质处理，可使晶粒细化，从而有效地提高机械性能和抗磨性能。

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。

铸态铁素体球墨铸铁生产工艺的研究

铸铁是产量最大的铸造合金,其中球墨铸铁的综合性能最好,铁素体球墨铸铁具有良好的塑性和韧性。目前,我国工厂多采用将铸态球墨铸铁经过退火处理的工艺生产铁素体球墨铸铁,这使得生产工艺复杂,生产周期加长,成本增加。本研究中通过调整终硅量,采用瞬时孕育处理等工艺方法直接得到了铸态铁素体球墨铸铁。结果表明,采用瞬时孕育处理及增加终硅量,可使石墨球径变小,球化率升高,铁素体量增多,力学性能已达到或超过了国家标准。

孕育剂对铸态可锻铸铁组织及退火工艺的影响

对铸态可锻铸铁的孕育机理及石墨化退火工艺进行了研究。结果表明:微量元素Bi、Sb、B的加入,增加了凝固过程中石墨的形核率,促进珠光体形成,并使石墨化退火过程中共析渗碳体分解速度加快;合理选择铁液成分,并经Bi、Sb孕育及Sb-B和Sb-B-RE复合孕育处理,可获得基体基本为珠光体的铸态可锻铸铁;采用Sb-B-RE和Sb-B复合孕育处理石墨更为细小;复合孕育处理的铸态可锻铸铁经740℃保温4 h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1 h,以消除渗碳体,再进行740℃保温3 h的石墨化退火处理。

电弧炉熔炼生产铸态QT450-15球墨铸铁的实践

从配料、装料、熔炼、球化和孕育处理等方面介绍了电弧炉熔炼生产铸态QT450-15球墨铸铁的工艺规范。根据此工艺规范熔炼获得的铸态QT450-15球墨铸铁,具有单一的铁素体基体组织,无自由渗碳体和磷共晶出现,并且铁素体的晶界干净,没有其它夹杂物和相的存在,石墨球圆整,球化率高,球化等级稳定。

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 。

薄壁铸态铁素体球墨铸铁型内孕育块的研究

研究了压力成型孕育块的熔解特性及孕育剂组成。结果表明,在75硅铁孕育块含有适量的Bi和冰晶石并具有合适的形状时,可以减小孕育滞后,提高孕育均匀性,满足生产薄壁铸态铁素体球墨铸铁件的孕育要求。

新型低铬铸态抗磨球墨铸铁变质处理

研究了具有石墨＋碳化物＋珠光体组织的新型低铬抗磨铸铁变质处理作用效果．试验结果表明，原铁水中加入含Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｖ元素的复合变质剂后，能够细化组织，改善碳化物形态，固溶强化基体，使铸铁ＨＲＣ值及αｋ值增加，耐磨性提高．

铜锰合金化铸态球墨铸铁性能的研究与应用

在稳定生产铸态铁素体球铁的条件下,适当控制C、Si含量,运用强化孕育,添加少量Cu和Mn,成功生产出高强度、高塑性的铸态球墨铸铁(塑性指标δ比国家相应牌号高出一个等级)。试验表明:锰对力学性能的影响存在一个临界值(0.8%～0.9%),高于该值时,球铁的塑性较低,而低于该值时,球铁的塑性较高(伸长率可达到16.3%)。在Mn量较低时,添加适量Cu的情况下,可以获得高强度高塑性的球铁。