高强韧珠光体球墨铸铁的研究

在球墨铸铁成分优化基础上,用万能材料试验机、布氏硬度计和金相分析显微镜研究了球墨铸铁经多元合金化、型内孕育处理和等温正火后的组织和和性能。结果表明:经Cu、Mo、Sb多元合金化和型内孕育处理的球墨铸铁,其铸态和等温正火处理后的组织明显改善,共晶团数目增加,基体组织细化,石墨球形态圆整、细小,珠光体数量增多,比例均大于90%,力学性能显著提高。与未合金化的球墨铸铁比,Cu,Mo,Sb多元合金化的球墨铸铁,其铸态和等温正火处理后的屈服强度R_(0.2)、抗拉强度R_(m)和硬度HB分别提高了25%、20%,47%、17%,41%、11%,达到502、620 MPa,811、975 MPa,256HB、298HB,伸长率A均大于6%。

风电机组低温高韧性球墨铸铁生产工艺研究现状

介绍了风电机组中球墨铸铁件的应用工况及技术要求,阐述当前球墨铸铁行业应用的选材倾向、冶炼方法、成型及热处理工艺对球铁材料金相组织及低温性能的影响,给出了热处理工艺曲线,讨论了现阶段软件模拟的应用特点,对球墨铸铁材料的发展提出了智能、绿色生产的新时期展望。

风电机组低温高韧性球墨铸铁成分设计研究现状

介绍了风电行业的发展趋势,列举风电机组球墨铸铁部件的应用工况及性能要求,对比低温高韧性球墨铸铁的标准,阐述了球墨铸铁中碳当量、化学元素对材料组织及低温性能的影响,列出低温高韧性球墨铸铁的成分设计建议,总结国内当前生产实践中的代表性研究成果,对球墨铸铁材料的发展提出了新技术应用、规范化生产、智慧化管理的新时期展望。

低温高韧性球墨铸铁用生铁的生产实践与应用

随着风力发电、汽车、高速列车等行业的高速发展,对高韧性球墨铸铁铸件的需求量快速增长,并且要求在-40℃及以下仍需具有较好的低温冲击韧性,因此对生产该球铁所用的生铁质量提出了更高的要求。本文结合生产实践、基于高炉冶炼工艺分析了生铁中各种化学元素对低温高韧性球墨铸铁的影响,以及有害元素在高炉冶炼中的形成和控制方法,通过“四优工艺”进行了工艺创新和技术融合,生产的低温高韧性球墨铸铁用生铁具有低磷、低钛、低硫、低杂质元素的特点,能够满足全铁素体低温高韧性球墨铸铁金相组织、低温强韧性的要求,同时分析了高炉冶炼工艺在原材料选择、降碳、降钛方面的局限性。

QT400-18铸态高韧性球墨铸铁拉伸断口特征与断裂机理

通过对QT400 18铸态高韧性拉伸断口特征及断裂机理的分析,发现伸长率超过20%时,试样断口具有韧性断裂的微观特征,在断口上留下较大、较深的韧窝,甚至有撕裂带。而伸长率为15%～16%时,试样断口具有混合型断裂的微观特征,在尖角处易形成微裂纹源,受外力作用时,裂纹源迅速扩展,造成局部穿晶断裂;同时由于铁素体含量减少,珠光体含量增多,基体塑性变形相对较差,在试样断口上留下大量较浅的韧窝。

镍对低温高韧性球墨铸铁组织及性能的影响

试验采用了0～1-2％的镍对低温球墨铸铁进行合金化，并采用两阶段退火工艺进行热处理。结果表明，材料的微观组织由铁素体＋石墨球＋极少珠光体组成。加入质量分数0．71％Ni的球铁，经热处理后具有良好的冲击韧度，在-20℃、-40℃温度环境下，其冲击韧度分别达到16．6J和12．8J，可以满足球墨铸铁件在高寒地区的使用要求，并保证了在不降低低温冲击韧度的前提下，提高材料强度和硬度，从而弥补因硅量降低带来的强度不足的问题。

镍和硅对低温高韧性球墨铸铁耐蚀性能的影响

通过模拟海水静态全浸腐蚀试验,研究了镍和硅对低温高韧性球墨铸铁的耐蚀性能的影响。结果表明:在硅量一定时,腐蚀速率随镍量的增加而降低;在镍量一定时,腐蚀速率随硅量的增加而降低。在所设计的成分范围内,低温高韧性球墨铸铁的腐蚀速率都小于0.1 g.m-2.h-1,属于1级耐蚀等级。当Si量为2.46%,Ni量为1.74%时,在3.5%NaCl腐蚀液中的腐蚀速率最低为0.042 86 g.m-2.h-1。

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。

高韧性等温淬火球墨铸铁的生产工艺及力学性能

为了稳定某高韧性等温淬火球墨铸铁（ADI）铸件的生产，对其进行了化学成分设计，加入铜、钼、镍等元素进行适当的合金化，铸造球铁毛坯，然后采用在880-920℃奥氏体化、350-370℃等温淬火工艺进行热处理，对其性能进行了测试。结果表明：试样的抗拉强度在908～1054MPa时，平均伸长率达11．8％，冲击功136J，屈服强度744MPa，布氏硬度271HB，其力学性能指标明显优于欧盟ADI标准值；同时发现合金化高韧性ADI铸件的力学性能不遵循欧盟ADI标准EN1564中抗拉强度与伸长率、冲击功、屈服强度、布氏硬度之间的变化规律。

铸态高韧性球墨铸铁的生产

通过选择适当的化学成分,严格执行各道工序的工艺规程,及时解决生产中出现的问题,生产出合格的铸态球墨铸铁。

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。

等温淬火球铁(ADI)的热处理技术

详细叙述了等温淬火球铁的热处理工艺规范,指出热处理工艺参数应根据性能要求,视加热方式、工件厚度及装炉量等具体情况而定。

高韧性球墨铸铁阀体铸件材料性能的优化

对高韧性球墨铸铁阀体铸件材料的化学成分、炉料组成进行了优化。通过调整化学成分,有效地减少了金相组织中珠光体含量,提高了球化效果,促进了产品质量的提高;通过对阶梯式试块的理化检测,发现材料的硬度较均匀,不同壁厚对球化效果的影响不明显。

铸态高韧性球铁QT400-18的生产应用技术

为了稳定生产铸态QT400-18、厚壁100～200 mm的高炉冷却壁铸件,通过生产试验与调整,控制化学成分(ω):C=3.35%～3.80%,Si=2.5%～2.9%,Mn≤0.2%,P≤0.055%,S≤0.025%;冲天炉熔炼,采用球铁专用生铁和铸造焦,出铁温度1 500℃;采用低稀土FeSiMg8RE3球化剂进行球化处理,75SiFe在包内、出铁槽、浮硅及随流等多次孕育,获得铸态强度δb≥430 MPa,伸长率≥20%的铸态球铁铸件.

硅对铸态厚壁高韧性球铁性能的影响

研究硅对高炉冷却壁铸态球铁的力学性能和导热性能的影响，确定了终硅量的最佳范围；讨论了硅对孕育效果及碎块状石墨形成的影响。

铸态QT450-15高韧性球墨铸铁的生产

论述了铸态QT450-15高韧性球墨铸铁的生产过程。分析了化学成分、脱硫处理、球化及孕育处理等主要工艺因素对铸件生产的影响。

大型高炉铸态高韧性球铁冷却壁的研制

优化设计了大型高炉铸态高韧性球铁冷却壁的化学成分,研究开发了大型高炉球铁冷却壁生产制造的关键技术。经批量生产证明:该大型高炉球铁冷却壁,质量稳定可靠,性能优良,产品合格率达98%以上。

汽车转向节高韧性球墨铸铁件的试验研究

在分析了各种化学元素对铸态球墨铸铁影响的基础上,选用低稀土球化剂FeSiMg8RE3、使用盖包法和复合孕育工艺等炉前处理的一系列措施,生产出了高韧性球铁转向节。该工艺降低了生产成本,改善了劳动环境。

铸态强韧性球铁曲轴的生产工艺探讨

通过手工造型正交试验，筛选出对材质性能的显著影响因素和控制范围讲进行了验证试验。在高压适型线生产中，获得铸态条件下生产强韧性神花轿车球铁曲轴的生产工艺。

汽车用铸态高韧性中小球铁铸件的试验研究

采用中频感应电炉熔炼获得了高温、低硫、低氧化的优质铁液。合理地设计了铁液化学成分，选用低稀土低镁FeSiMg6RE2球化剂进行盖包法球化处理，用含Ba的多元微量复合孕育剂进行孕育处理，稳定生产出了铸态高韧性QT450-18球铁。结果表明，铸件本体的抗拉强度达到456．3-500．6MPa，伸长率达到18．4％-19．2％。