运用均衡凝固理论解决英国铸件的缩孔问题

用实例给出运用均衡凝固理论 ,特别是薄、宽、短矩型冒口颈解决英国铸造厂球墨铸铁件的缩孔问题。表明均衡凝固理论作为工艺设计的理论和方法对生产高品质铸件有普遍意义。对计算机凝固模拟进行了讨论。计算机凝固模拟软件可以帮助设计人员改进工艺设计 ,提高铸件品质。但是认为购置和应用了计算机凝固模拟软件就能产生立竿见影的效果是对计算机凝固模拟软件的误解。在未来很长时期内 ,计算机凝固模拟作为一个有力的工具 ,仍然需要有实际铸造工艺设计经验的专家使用才能发挥其作用与潜力 ,才能达到预期效果。

英国铸造业稳中有增

根据英国金属铸造协会的统计数据，近4年来，虽然英国铸件产量一直相对平稳，但是产值和员工人数却有相当变化。统计数据显示，与2002年相比，2005年的铸件产量略微下降至120万t，产值却增加了9％，达到24亿英镑，而员工人数下降了11％。

英国铸造业稳中有增

根据英国金属铸造协会的统计数据，近4年来，虽然英国铸件产量一直相对平稳，但是产值和员工人数却有相当变化。统计数据显示，与2002年相比，2005年的铸件产量略微下降至120万t，产值却增加了9％，达到24亿英镑，而员工人数下降了11％。

ADI的研究与应用——2002年ADI国际会议简介

介绍2002年ADI国际会议简况,ADI的发展过程以及欧洲和北美的ADI研究和生产、应用情况。ADI的研究和生产集中在三个问题:(1)对生产ADI用球铁的要求;(2)等温处理工艺;(3)ADI的性能。对这三个问题分别进行了论述。对奥氏体等温形变——等温淬火球铁(AADI)和含碳化物的ADI(CADI)的生产原理以及ADI的环境脆化(EAE)也作了叙述。

国外ADI的最新进展

叙述了ADI材料的优点、国外ADI的最新进展及其生产的新特点,指明了国外ADI产业化发展过程中值得我们借鉴的经验,同时提出了今后ADI进一步推广中应该引起注意的问题。

等温淬火球铁(ADI)的微观组织与力学性能

ADI的显微组织由奥氏体加上针状铁素体的混合组织组成。其每一束针状铁素体由许多位相相同,厚度大约200 nm的薄铁素体片组成。其奥氏体有两种形态:一种是存在于针状铁素体之间的近似于等轴形的块状奥氏体;一种是存在于针状铁素体内的薄条形奥氏体。从晶粒尺寸数量级来说,针状铁素体的厚度约为200 nm,而铁素体内奥氏体的厚度仅为几到10 nm数量级。金属强化的几种主要方式,细晶强化、位错强化、晶界与亚结构强化、第二相强化、固溶强化等都在ADI得到了体现。正是由于ADI这种特有的微观组织使其具有了优越的力学性能。

等温淬火球铁(ADI)优越的耐磨性

等温淬火球铁(ADI),由于其强度高,韧性好,硬度高,有优越的耐疲劳性和特有的应变强化能力,因而具有优越的耐磨性。此外ADI还具有重量轻,成本低,能源消耗低,减震性好等特点。ADI已经成功地替代了多种炭钢和低合金钢铸件,锻钢件,表面淬火和氮化处理的钢件,铜合金铸件,组装件等,已经广泛应用于工业的各个部门,取得了明显的经济效益。文中列举了其在需要减小摩擦力的滑动摩擦条件下,需要摩擦力工作又要求耐磨条件下,磨料磨损以及某些特殊磨损条件下的应用实例。

ADI的冲击韧度和断裂韧度

论述了ADI的冲击韧度和断裂韧度。室温有缺口和无缺口ADI的冲击韧度比铸钢,锻钢要略差,但约是普通珠光体球铁的3倍,ADI的冲击韧度虽随温度降低而降低,但在-40℃条件下仍保持大约室温冲击韧度的70%。断裂力学性能是更重要的安全设计和失效分析依据,无论哪一种断裂韧度,ADI的试验数据都好于普通球铁,相当于或好于强度相当的铸钢和锻钢。

等温淬火球铁的微观组织与力学性能

等温淬火球铁的显微组织由奥氏体加针状铁素体的混合组织组成。其每一束针状铁素体由许多位相相同,厚度大约200纳米的薄铁素体片组成。其奥氏体有两种形态:一种是存在于针状铁素体之间的近似于等轴形的块状奥氏体;一种是存在于针状铁素体之内的薄片形奥氏体。从晶粒尺寸数量级来说,针状铁素体的厚度约为200纳米,而铁素体内奥氏体的厚度仅为几到10纳米数量级。金属强化的几种主要方式:细晶强化,位错强化,晶界与亚结构强化,第二相强化,固溶强化,细晶强化以及TRIP强化等都在等温淬火球铁中得到了体现。正是由于等温淬火球铁这种特有的微观组织使其具有了优越的力学性能。

ADI的疲劳强度

论述了ADI的疲劳强度。ADI的疲劳强度优于普通球铁,具有与锻钢相当或比锻钢更好的疲劳强度。表面滚压或喷丸可以进一步增加ADI的疲劳抗力而与气体氮化钢和表面碳化处理钢相匹敌,使ADI完全可以在一定应用中替代碳钢和低合金钢铸件,锻钢件。

铸件计算机凝固模拟的现状、发展与前景

计算机凝固模拟已经取得令人注目的成就,可以协助设计人员改进工艺设计,提高铸件质量。但是凝固模拟软件需要在铸件凝固的物理模型,计算机数值计算,铸件的三维成形,初始条件和边界条件确定,热物性数据的测量,铸件缺陷的预测及显示等多方面进行改进以更大程度上满足铸造生产的实际需要。在未来很长时期内,凝固模拟作为一个有力的工具,仍然需要有实际铸造工艺设计经验的专家使用才能发挥其作用与潜力。另一方面,铸造生产厂家必须严格生产过程控制,正确使用凝固模拟软件,加强对技术人员的培训和不断积累使用凝固模拟软件的经验,这是生产高质量铸件的需要,也是成功应用凝固模拟软件的重要条件。

关于奥贝球铁及其微观组织术语的探讨——对ADI(Austempered Ductile Iron)我们需要一个正确的中文术语

论述了等温淬火球铁的工艺及其微观组织。分析了其微观组织与钢中贝氏体的区别。指出ADI(AustemperedDuctileIron)奥贝球铁是一个不恰当的术语。对这种新铸铁,我们需要一个正确的中文术语:奥铁球铁或者称奥氏体等温淬火球铁。

等温淬火球铁(ADI)的机械加工性能

等温淬火球铁(ADI)对工程界来说是一种相对较新的材料。其独特的金属基体显微组织奥铁体,即针状铁素体和充分反应的、热力学稳定的、力学上也稳定的,高碳奥氏体的混和组织,使其具有比普通球铁高得多的强度和韧性。然而,高强度、高硬度和高韧性使等淬球铁在机加工时切削刃口受到更高的应力,造成一定困难。考虑了等淬球铁特有的金属基体组织和力学性能,选择了合适的刀具,调整和优化了刀具及加工参数,等淬球铁完全可以成功地进行机加工,从而可以扩大等淬球铁的应用和进一步开拓等淬球铁的潜力。笔者论述了等淬球铁的组织特点,机加工特点,给出了机加工参考参数,并讨论了改善等淬球铁机械加工性能的方法。

从美国ADI铸件获奖看ADI的发展

介绍了几年来获美国铸造学会最高奖的ADI铸件。从获奖ADI铸件看出ADI从初期取代单件的铸钢件、锻钢件,到逐渐取代复杂的铸钢件、锻钢件、焊接件等装配而成的组装件。ADI的高强度、高韧性、高疲劳强度及优越的耐磨性为设计工程师提供了更具潜力的铸件材料。

从海外视角看中国铸造工业面对的机遇和挑战

欧美等发达国家铸件生产厂家对中国铸件出口有较为消极和反对的态度;也有的采取积极的应变措施,力求保持竞争优势。欧美设备制造商持普遍欢迎的态度,采购中国铸件是为降低其产品成本,提高其产品的竞争力,长远目标是开发最终产品的中国市场。

等温淬火球铁(ADI)铸件获美国铸造学会最高奖

ADI在美国持续不断发展。 2 0 0 3年美国铸造学会每年一次的铸件竞赛 15件获奖铸件中 ,5件ADI铸件获得最高奖。文中叙述两件获奖ADI铸件 :建筑和园林用的装载机ADI驱动轮铸件和福特野马眼睛蛇 (FordMustangCobra)跑车底盘悬架控制臂。铸件结构紧凑 ,原材料投料量减少 ,少用或不用机加工、焊接和装配 ,设计灵活 ,重量减轻 ,尺寸精度提高 ,成本降低等。

当代铸铁的最新国际标准与发展趋势

介绍了当今球墨铸铁、ADI和蠕墨铸铁最新技术标准,包括美国材料试验学会(ASTM),美国汽车工程师协会(SAE),欧洲(EN)和国际标准组织(ISO)对这几种材料的最低力学性能要求,并阐述了其中的某些区别。针对这几种铸铁的特点,阐述了铸铁的最新发展趋势。

从海外视角对中国铸造业的观察与分析

介绍了发达国家铸造媒体、机械设备制造商、原辅材料生产商、铸件生产商等各阶层对中国铸造业发展情况的看法和态度;分析了中国铸造业与发达国家相比存在的差距与问题,指出了中国铸造走出高污染、高能耗、低质量、低效率的途径。

世界对铸件的需求仍在增长

全世界对铸件的需求仍旧在增长，尽管当前美国次级贷款在一定程度上对美国，甚至全球经济带来了不确定因素，全球经济增长似乎有放缓的迹象。据美国ModernCasting杂志第41次世界铸造生产统计，2006年世界铸件产量突破9千万t，达到了9140万t，比上年增加7．2％。世界前10名铸件生产大国中有8个产量比上年增加，其中日本增加19．1％，印度增加17．5％，超过了中国的15％。只有美国比上年减少3．4％，墨西哥比上年减少6．3％。2007年，世界铸件产量将会超过1亿t，黑色铸件将增加6．6％，有色铸件将增加10％。美国ModernCasting杂志预计，世界2008年铸件产量仍会增加。KenKirgin在美国ModernCasting2008年1月报道，工业生产将刺激铸件需求，