V-Ti球墨铸铁轮毂生产试制

以V、Ti生铁、废钢为主要料,生产试制了QT450-10钒钛球墨铸铁轮毂,并研究了球墨铸铁轮毂金相组织、力学性能及断口形貌等。研究结果表明,严格控制钒钛球墨铸铁化学成分,尤其控制Ti<0.08%,Mn<0.4%,采取合理的球化和孕育处理,石墨球化效果良好;V-Ti球墨铸铁中铁素体含量≥80%,R_m>450 MPa,伸长率A>10%。经930℃退火处理抗拉强度平均达到483 MPa,而伸长率平均为16.8%,伸长率比铸态条件提高35.5%;通过SEM观察,断口的微观形貌由解理断口和准解理断口混合组成,热处理态下断口的微观形貌为具有较好韧性的准解理特征。

350 kA电解槽降碳技术实践

在国电投集团绿色铝电生态集成战略下,为进一步降低碳排放,某350 kA电解系列使用石墨化阴极结合生铁浇铸技术进行技术升级。经技术升级后,系列电流提升至370 kA,电解槽平均电压3.956 V,炉底压降159 mV,炉膛情况良好。石墨化阴极电解槽在转入正常生产期后半年内平均直流电耗12695 kWh/t-Al,相比原半石墨质阴极技术降低了约194 kWh/t-Al。技术数据说明技改效果显著,且对铝行业节能及降碳工作具有一定指导意义。

铸造用生铁成型工艺创新与应用

对铸造用生铁铸块生产工艺中各个工步进行了技术创新和改进,将PID控制方式嵌入PLC系统实现翻罐机恒流量倾倒铁水,减少铁水损失60%以上;改进了主铁沟和铁沟流嘴,对铁水具有多重撇渣功能,铁水除渣率达到99.8%以上,提高了铁锭的质量和品质;创新性地嫁接铸造行业的“随流孕育”工艺,在铁水注入铸铁模前向铁水中均匀加入硅铁孕育剂,明显促进石墨化、改善了石墨形态,减少了白口倾向;对传统工艺进行数字化改造,实现了铸铁自动化及关键工艺参数的精确控制,对铸造生铁生产行业铸锭工艺技术进步起到了示范和引领作用。

铝电解石墨化阴极磷生铁浇铸技术的研究与应用

针对铝电解企业直流电耗、综合能耗居高不下的问题,在大型预焙槽上采用石墨化阴极磷生铁浇铸技术,使电解槽在运行过程中直流电耗比普通曲面阴极槽平均降低748.1 kWh/t·Al,运行电压降低0.16 V,电流效率提升1.73%,节能效果显著。

原料生铁与铸件组织遗传性研究

研究了４ 种不同产地的常用原料生铁的原始组织、相同过热温度下原料生铁与铸铁（ＨＴ２００）的组织和力学性能。结果表明，原料生铁中粗大石墨结及石墨片的大小和分布在低于１ ４５０ ℃的熔炼条件下，具有明显的遗传效应。由于原料组织的遗传效应造成铸件的抗拉强度相差近２０ ％ 。

原材料对冷激铸铁凸轮轴组织和性能的影响

详细地研究了主要原材料(生铁、废钢、增碳剂)对冷激灰铸铁神龙凸轮轴组织和性能的影响。试验表明:炉料质量的好坏是生产优质凸轮轴铸件的基础,生铁等炉料的“遗传性”是铸铁冶金学中需要注意的课题,试验确定的神龙凸轮轴生产用主要炉料有Q10生铁、汽车用碳素废钢、增碳剂等;要求生铁和废钢Ti等微量元素含量低,增碳剂固定碳含量高等;同时要求生铁、废钢必须经过抛丸处理,清除表面粘砂、锈蚀和油污。炉料配比对神龙凸轮轴的材质性能影响很显著,废钢的加入会改善凸轮轴的性能,但加入量大时,铁水的白口倾向增大,需加入大量增碳剂;增碳剂会显著降低铁液的白口化倾向,改善凸轮轴轴颈断口形貌和组织性能,对凸轮桃尖硬度影响很大,因此需控制好废钢和增碳剂的最佳配比,否则会引起较高的材质废品。生产中炉料配比应稳定,试验确定的适宜炉料配比为:生铁∶废钢∶回炉料=20%∶2.5%∶77.5%,各种炉料必须按工艺要求进行仔细称量。

稀土对球墨铸铁中共存As、Sn、Pb、Ti的中和作用

全部采用龙岩生铁，制取球墨铸铁。球化剂为镁硅铁合金，同时分别添加０．００％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０７％稀土硅铁合金进行球化处理。结果表明，稀土不能完全消除与中和高含量微量元素共存对石墨球化的干扰作用。但适量稀土可部分中和微量元素、促进形核、改善球状石墨的表面形貌。削弱微量元素的有害作用。

稀土蠕化剂对蠕墨铸铁石墨形态和性能的影响

对以云南地方生铁为主要炉料的铁液,搭配使用稀土硅铁合金和稀土镁合金作为蠕化剂,研究了稀土蠕化剂加入量对蠕墨铸铁石墨形态和性能的影响。研究结果表明,随着稀土蠕化剂加入量的增加,铁液中稀土残留量逐渐增加,石墨形态从片状逐渐向球状过渡,抗拉强度和硬度逐渐上升。实践证明,通过合适的蠕化处理工艺,云南地方生铁铁液可以获得组织和性能较为理想的蠕墨铸铁。

ICP-AES同时测定生铁或铸铁中的多种元素

提出了一种利用ICP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)同时测定生铁或铸铁中Mn、P、Cr、Ni、Cu、Mo、V、Ti、Als、Co、Mg、Ca、Zn和Zr共14种元素的分析方法。优选了仪器测定参数,采用基体匹配办法克服了基体干扰,选择合适的分析线和背景校正消除了共存元素间的干扰。本方法相对标准偏差<3%,回收率达95.5%～106.0%,准确度和精密度均取得较好的的效果。

利用钒钛生铁生产中铬抗磨铸铁的试验研究

利用钒钛生铁开发了一种中铬抗磨铸铁。实验研究了化学成分中铬碳比、锰、硅以及热处理工艺对中铬抗磨白口铸铁组织和性能的影响,测试了该种铸铁的抗磨性。实验结果表明,所研制的中铬抗磨白口铸铁具有与高铬抗磨白口铸铁相当的组织和性能,但生产成本较高铬抗磨白口铸铁低,是一种经济实用的抗磨材料。

多元中锰球墨铸铁耐磨件的研制

在中锰球墨铸铁中加入钒钛生铁,带入多种少量合金元素,在不提高生产成本的基础上起到微合金化作用,使材料组织和性能得到改善。主要介绍了其化学成分确定的方法与范围、球化处理和孕育处理工艺、铸造工艺特点和热处理工艺。

生铁选用对灰铸铁缸体质量的影响

介绍采用球铁生铁代替铸造生铁生产灰铸铁缸体的优点:(1)球铁生铁的石墨形态与铸件要求的石墨形态相近,可以避免生铁遗传性引起的粗大过共晶石墨;(2)可以避免缸体缸筒壁上黑斑缺陷的产生;(3)w(P)量较低,避免了w(P)量过高引起的铸件裂纹。指出选择球铁生铁既要确保成分,又要考虑成本。

小型钢铁联合生产线

一个由箱式烧结机－氧气高炉－直流电弧炉－水平连铸组成的钢铁联合生产线可提供一个适合于小型钢铁厂的合理生产模式。此生产模式解决了用高炉生铁供电炉炼钢的难题以及机械化烧结作业和轧钢开坯的设备选型问题。

袖珍钢铁厂的生产流程

全氧高炉炼铁——生铁粒化脱碳——电炉炼钢——水平连铸4种技术的组合,形成了一个适用于小型钢铁厂的生产流程。全氧高炉炼铁工艺全面提高了小高炉生产指标并实现了以煤粉为炼铁主要能源。脱碳粒铁——电炉炼钢解决了高炉生铁小型化炼钢的难题。精密水平连铸则简化了轧钢工序并减少钢坯加热煤气消耗。另一方面全氧高炉提供的高质量煤气为建立高效自备电厂创造了条件,这就使小型钢铁联合企业有可能应用这一合理组合达到完善的企业内部能量平衡。

广西兴业龙旗顶古代铸造遗址初步调查

龙旗顶古代铸造遗址位于广西玉林兴业县龙安镇绿鸦村龙旗顶山坡顶部,遗物遗存面积超过10000 m^(2)。2020年至2021年对该遗址开展了多次田野考察调查取样并开展考古类型学研究。采用X射线荧光仪、金(矿)相显微镜等研究手段对龙旗顶古代铸造遗址12个铸造炉渣、铸铁、陶范陶模样品进行了成分检测和显微结构观测。结果表明,龙旗顶古代铸造遗址的主要产品是铁锅和铁釜;遗存的生铁铸造浮渣为高铁炉渣,炉渣成分为铁硅锰磷多元系炉渣,渣中留存有生铁颗粒;铸铁显微结构是以莱氏体为主的生铁组织,铸铁成分为铁硅磷镍合金。陶范陶模一般至少由三层泥胎叠堆制成,模范的内里层材料最为精细,且有意掺进草木灰;模范中间层的材料是细小泥沙并掺杂有稻禾壳,模范外层为颗粒较粗的泥沙并掺杂有稻禾壳。陶范陶模内里层表面含有Zr耐高温防护物质。

钒钛生铁提高Cr-Cu-Mo可淬硬铸铁凸轮轴强度和硬度的机理

研究钒钛生铁和球铁生铁对Cr-Cu-Mo可淬硬铸铁凸轮轴显微组织和性能的影响,讨论了D型石墨的形成机理以及D型石墨灰铸铁凸轮轴具有较高强度和较高硬度的原因。研究表明,采用74%钒钛生铁+26%球铁生铁生产的凸轮轴的显微组织由95%以上的珠光体和少量渗碳体组成,石墨形态为D型,凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为302～327MPa和248～263HB;全部采用球铁生铁生产的凸轮轴的显微组织也由95%以上的珠光体和少量渗碳体组成,石墨形态为较粗大的A型,凸轮轴的本体铸态抗拉强度和硬度分别为202～238MPa和220～237HB;采用77%球铁生铁+23%钒钛生铁时,凸轮轴的显微组织仍然由95%以上的珠光体和少量渗碳体组成,石墨形态为较细小的A型,凸轮轴的本体铸态硬度和抗拉强度分别为237～273HB和241～250MPa。扫描电镜分析发现,含钛D型石墨灰铸铁的显微组织中有20%～30%的初生奥氏体,这些初生奥氏体与一般的D型石墨灰铸铁中的初生奥氏体不一样,它们在随后的固态相变过程中全部转变成了片间距约为100nm的珠光体。这种不含石墨的珠光体的强度和硬度(高于346HV)都较高,因而是含钛D型石墨灰铸铁具有较高强度的原因。

ICP-AES法测定生铁及铸铁中十元素

文章研究了ICP-AES同时测定生铁及铸铁中的硅、锰、磷、铬、镍、铜、钒、钛、钼、镁的快速分析方法。通过试验确立了各元素的最佳光谱线和光谱仪合适的工作条件,并确定了各元素的检出限、测定下限,实现了ICP-AES法测定铁的快速分析,测定数据的精密度和准确度结果令人满意,方法快速、简便。

山西阳城犁镜传统生产工艺调查

介绍了阳城犁镜的源流、现状及生产工艺，并对犁镜的材质进行了分析。阳城犁镜的生产沿用木炭竖炉炼铁、铁范铸造等古代生铁冶铸技术，是一项实用的优良传统生产工艺。

光度法联合快速测定生铁和铸铁中Si、Mn、P

试样以含有氧化剂过硫酸铵的稀硫硝混酸溶解，再加过硫酸铵氧化磷、硅为正磷酸、正硅酸。在氧化磷、硅的同时，试样中的锰也被氧化成MnO2沉淀，再以稀过氧化氢溶液还原MnO2为Mn^2＋。本法采用联合快速光度法分析Si、Mn、P各元素，大大提高了分析速度，方法的精密度达到并优于相应的国标方法，同时简化操作，降低成本，在实际应用中获得了满意的分析结果。

应用红光生铁获得铸态QT450-10试验研究

应用宝鸡红光生铁熔制原铁水，采用低稀土镁合金球化处理，在一次随流孕育基础上进行二次瞬时孕育（含Ｂｉ、Ｓｂ复合瞬时孕育）加型内孕育工艺，获得球铁铸态组织中铁素体含量＞８０％，球化级别１级，碳化物＋磷共晶＜１％，性能达到σｂ＞４５０ＭＰａ，δ＞１０％，可稳定生产ＱＴ４５０１０。