铸件厚度与热处理对RuT450蠕墨铸铁微观组织与力学性能的影响

对重卡发动机的蠕墨铸铁缸体不同厚度部分进行取样,采用3D激光显微镜、扫描电子显微镜、电子万能材料试验机以及X射线应力分析仪等分析测试手段,研究了不同铸造厚度蠕墨铸铁RuT450的显微组织、蠕化率、表面残余应力、布氏硬度、拉伸强度等性能,还研究了去应力退火、不同时长的自然时效处理下蠕墨铸铁RuT450的组织变化和力学性能演变规律。结果表明:相对较厚的蠕墨铸铁铸件石墨蠕化率较高;蠕墨铸铁的铸态表层残余应力为压应力,且随试样厚度的增加而逐渐增大;在保证强度指标的前提下适度的退火处理比自然时效能更高效地释放表面残余应力;蠕墨铸铁表面硬度及强度随着试样厚度的增加而逐渐降低,退火处理可进一步降低表面硬度和强度。该研究结论对蠕墨铸铁切削性能评价及优选切削加工工艺提供了重要的理论依据。

铸铁中石墨生长时的弯曲与蠕化

用液淬技术，对初生石墨和共晶石墨的生长模式进行了对比研究。揭示出蠕墨弯曲频繁主要是石墨和奥氏作相互作用的结果，并非变质元素所致；变质元素通过对石墨生长界面的直接作用，改变石墨的生长方式，影响石墨的结晶形貌。

热处理工艺对RuT300蠕墨铸铁力学性能与导热性能的影响

对Ru T300蠕墨铸铁合金进行了900℃、950℃、1000℃正火处理,并对1000℃加热处理的试样进行不同冷却处理(炉冷,空冷,风冷和喷水雾冷)。与铸态合金相比,热处理后的Ru T300蠕墨铸铁合金中珠光体含量随奥氏体化加热温度提高而增高。并且随着奥氏体化后冷却速度的增大,珠光体含量逐渐增高,最高可达77.6%,较铸态组织增加了50%,珠光体层片间距逐渐减小,最小间距约为0.2μm,较铸态珠光体减小了0.4μm,抗拉强度和布氏硬度分别提高了25%和73%,但导热性能下降20%~30%。热处理后蠕虫状石墨数量和尺寸有所减小(1000℃),石墨与基体结合部位会出现开裂、脱粘现象,导致传热受阻,导热率下降。

珠光体含量对蠕墨铸铁高温力学性能和热物理性能的影响

通过不同的热处理方法得到不同组织蠕墨铸铁,研究基体中珠光体含量对蠕墨铸铁不同温度下力学性能和热物理性能的影响。结果表明：珠光体含量为40%～60%时,珠光体的分散度高且分布均匀;随珠光体含量的增加,蠕墨铸铁的硬度、强度、密度和比热增加,塑性韧性、热扩散率和导热降低;当珠光体由5%增加到95%时,蠕墨铸铁500℃的抗拉强度增加,达到320 MPa;屈服强度增加,达到250 MPa,伸长率为4.05%,断面收缩率为1.68%;当珠光体含量小于60%时,蠕墨铸铁的导热随珠光体含量增加缓慢降低,当珠光体含量由5%增加到60%时,100℃的导热系数由48.3 W·m^-1·K^-1降低到47.1 W·m^-1·K^-1。

蠕墨合金铸铁活塞环材料研发

本文介绍了作者研制的蠕墨合金铸铁活塞环材料,从材料性能、铸造工艺、过程控制、成本分析进行了论述,蠕墨合金铸铁铸造工艺范围比较窄,活塞环又是小、薄铸件,给稳定生产带来很大困难.作者通过试验,现在已可以稳定批量生产蠕墨合金铸铁活塞环。

广西玉柴喂线蠕化处理试验生产情况简介

2009年底开始进行喂线法蠕化处理试验生产以来,取得了一定的成效,通过试验生产的总结,认为喂线法是一种有发展潜力的蠕化处理方法,但存在许多问题有待进一步完善。

蠕墨铸铁生产工艺控制

以Z14号生铁为原料,用中频炉熔炼原铁液,加入1.1%的FeSiMg4Re17作为蠕化剂,1%的FeSi75作为孕育剂,采用平底包冲入法蠕化处理原铁液,控制出铁温度为1420～1450℃,待反应结束后在10min内浇注完毕,可获得合格的蠕墨铸铁工件。检测表明,所生产的铸件成分稳定,石墨蠕化率为62%,机械性能达到国家标准。

优质蠕墨铸铁的生产实践与体会

对"随流冲入法"、"引爆法""、SinterCast法"生产蠕墨铸铁的生产实践进行了总结,分析了它们各自的特点,并对应用不同蠕化处理工艺的铸件性能进行了对比;指出企业应根据自身生产条件选择合适的蠕化处理工艺。

蠕墨铸铁的性能特点和生产控制

介绍了蠕墨铸铁的起源和性能特点:其强度和韧性虽然略低于球墨铸铁,但比灰铸铁高;其导热性、减震性和铸造性能虽然比灰铸铁略差,但优于球墨铸铁。《蠕墨铸铁件》国家标准(GB/T 26655—2011)将蠕墨铸铁分为5个牌号,分别是RuT300、RuT350、RuT400、RuT450、RuT500。阐述了C、Si、Mn、S、P五大元素及合金元素的控制、蠕化剂加入量的确定、蠕化处理铁液量的控制、蠕化处理铁液温度的控制和蠕化处理方法。详细叙述了蠕墨铸铁在制动盘、气缸盖、气缸体、排气歧管上的应用,以及冲天炉条件下的“随流冲入法”蠕化处理工艺、冲天炉+保温感应电炉条件下的“引爆法”蠕化处理工艺、“Sinter Cast法”蠕化处理工艺的特点和生产控制方法。

大型蠕墨铸铁件的工艺试验研究

从蠕化处理设备改进、蠕化处理包芯线成分、喂线速度、喂线加入量、合金化工艺、浇注工艺、厚大断面蠕化衰退过程研究等方面介绍了厚大断面蠕墨铸铁件的生产技术改进,并且在发动机缸体上进行了试验;选用蠕墨铸铁专用材料,控制蠕墨铸铁中的一些微量元素含量,保证加工性能。试验结果显示:厚大部位(主螺栓孔、凸轮轴孔)的蠕化率80%,薄壁部位的蠕化率85%,珠光体体积分数85%~95%,抗拉强度480~510 MPa,伸长率1.5%~3%,硬度200~215 HB,均符合RuT450材料标准要求。

蠕墨铸铁缸盖的生产控制

介绍了蠕墨铸铁缸盖的技术要求,详细阐述了该件的生产工艺:(1)选择优质的原材料,大批量使用废钢及回炉料,适当控制生铁加入量;(2)严格控制铁液的w(S)、CE、w(Mg_残)以及w(RE)量,将微量元素Pb+Al+Sb+Zr控制在0.10%以内;(3)通过添加Cu、Sn合金化,提高铸件本体力学性能和珠光体体积分数;(4)采取高温熔炼工艺,加强一次预处理和二次变质处理等过程控制。生产结果显示:铸件本体的珠光体体积分数达到90%以上,蠕化率≥80%,内外废品率控制在3%左右,不良蠕化率包次降到1%以下。

RuT300蠕墨铸铁的工艺探究

随着蠕墨铸铁的技术不断发展,目前生产气缸体、气缸盖毛坯牌号多为RuT400、RuT450,但RuT300牌号一直没有应用。针对RuT300蠕墨铸铁工艺生产要求,通过严格管控原材料,选择合理的化学成分;制定合理的电炉熔炼工艺,选用精准的喂丝法生产。成功生产了满足RuT300性能要求的发动机气缸体毛坯,达到了降本增效的目的。

大型船用蠕墨铸铁机体工艺要点探究

本文从熔炼工艺、蠕化处理、检测优化三个方面阐述了大型船用蠕墨铸铁件生产的工艺要点,并通过工艺要点控制,实现了对大型船用蠕铁件的批量稳定生产。

蠕墨铸铁制动盘的质量控制

蠕墨铸铁制动盘采用两步法蠕化处理工艺，通过调整浇注温度、芯砂材料、涂料等措施消除了铸件内腔表面的片状石墨，稳定了铸件的蠕化率、力学性能。生产实践表明：相同条件下，含0．5％左右钛元素的铁液与未含Ti元素的铁液相比，蠕化剂的加入量增加了0．3％～0．35％。另外蠕墨铸铁生产过程中，型砂、芯砂、涂料等辅材的选择非常重要。

蠕化处理包堤坝形状对蠕化处理工艺的影响

探讨了蠕化处理包的堤坝形状对蠕化处理工艺的影响,结果表明:(1)适当的堤坝高度有利于稳定蠕化处理反应时间;(2)适当改变铁液冲入区和蠕化剂放置坑的形状,有利于蠕化剂的充分反应以及增加铁液反应的均匀性;(3)将冲入区及凹坑的尖角部位做成半径较大的圆角,能够避免蠕化剂粘包和减少蠕化处理失败概率。上述措施均有利于确保蠕化质量。

激光参数对蠕墨铸铁熔凝组织演变及高温力学性能的影响

采用额定功率为3kW的Nd:YAG激光器开展不同激光参数的激光熔凝蠕墨铸铁试验,通过扫描电镜、光学显微镜、硬度仪和高温加热炉表征了激光熔凝宏观形貌、微观特性变化、硬度分布和高温回火性能。结果表明:由于激光熔凝蠕墨铸铁中匙孔效应及不同激光参数差异等影响,熔凝区宏观形貌呈现勺形、帽形、碗形和盆形;伴随激光功率的增加和扫描速度的降低,且激光功率密度达到形成匙孔能量密度阈值时,熔凝区域的深宽比增加;伴随激光扫描速度和侧吹保护气流量的增加,熔凝区网状莱氏体分布区域减少;随着激光功率的增加,熔凝中心区域莱氏体由层片状转变为网状;对激光熔凝蠕墨铸铁进行500℃回火工艺处理,熔凝区硬度增加,基体与热影响区硬度降低。

蠕墨铸铁凝固过程组织偏析的均匀化热处理研究

研究了蠕墨铸铁中最后凝固区(LTF)元素偏析导致其基体组织异常的机理,采用均匀化退火热处理技术降低元素偏析,提高组织均匀性,使材料综合性能得到提升。研究表明:蠕墨铸铁凝固过程中LTF区Mo元素富集,使材料基体为贝氏体、马氏体、珠光体和铁素体混合基体组织;通过均匀化定量珠光体热处理技术,消除由元素偏析引起的异常网状结构,且珠光体体积分数控制在35%。

RuT500蠕墨铸铁的工艺浅析

随着蠕墨铸铁的技术不断发展进步,其应用范围不断扩展,目前生产发动机气缸体、气缸盖毛坯牌号多为RuT400、RuT450,但RuT500牌号一直没有应用。针对RuT500蠕墨铸铁工艺生产要求,通过严格控制原材料,合理选择化学成分,并针对电炉熔炼特点制定合理工艺,选用精准的喂丝法生产,成功生产了满足RuT500性能要求的发动机气缸体毛坯,达到了高性能铸件的要求。