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開發適合于大型鋼錠模的蠕鐵材質及生產工藝。對比研究了REMg、YSBM-YSBM-YSBM-A四種蠕化劑對厚大斷面蠕鐵組織和性能的影響。研究結果表明,重稀土蠕化劑(YSBM的具有良好的蠕化效果和抗衰退能力,采用該蠕化劑處理400mm×400mm×450mm模擬試塊中心部位的蠕化率達到85%,試塊的組織均勻性較好,抗拉性能達到315MPa,延伸率達到3.3%,滿足鋼錠模材質的要求。冷鐵可顯著縮短厚大斷面蠕鐵的凝固時間、提高試塊中心的蠕化率,在相同蠕化處理條件下模擬試塊中心部位的蠕化率由未加冷鐵的35%提高到55%,破碎石墨的數量明顯減少,獲得了均勻分布的蠕墨和晶粒細小的基體組織。蠕鐵72小時的平均氧化增重為3.14g/(m2,顯著低于灰鐵的4.76g/(m2;700℃至室溫的水淬試驗中,蠕鐵的平均熱疲勞壽命為42次,高于灰鐵的30次。 利用華鑄CAE模擬優化的結果,采用雨淋式工藝,成功生產出48t鋼錠模。鋼錠模附鑄塊的蠕化率達到85%,抗拉強度為350MPa,延伸率為7.5%,達到了RuT300的水平。420t鋼錠模的優化工藝為上、下雙澆注系統,上澆注系統為雨淋式,下澆注系統為二級底注式,澆注溫度1300℃～1320℃。在鑄鐵中，碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在，游離狀態的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格，基面中的原子間距142nm，原子間結合力較強；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結合力較弱，故結晶時易形成片狀結構，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 鑄鐵型材具有組織均勻致密；耐壓氣密性好；減磨性能強；表面質量光潔；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均勻；抗拉伸強度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機械性能優越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結合以及優良的抗疲勞性能。 空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置，在相應領域內替代砂型鑄件，這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔，截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置，其基本結構包括保溫爐、設置于爐口處的外結晶器、牽引設備組成，其特征在于在保溫爐內與外結晶器對應位置設置內結晶器。所述的內結晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術方案，與砂型鑄造相比，表現在機械性能提高，切削性能提高，表面光潔，加工余量小，可直接加工成閥體、齒輪泵外殼，液壓導向套等，比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產，基本有三種方式，種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產裝置，該裝置因生產的型材致密性差已被淘汰；第二種采用水平連鑄加內結晶器的生產裝置生產空心鑄鐵型材， 前面我們已討論過化合態的滲碳體，它若加熱到高溫，便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態的滲碳體只是一種亞穩定相，而游離態的石墨則是一種穩定相。 選取由石墨和不同基體組織組成的灰鑄鐵作為研究材料,根據定量檢測標準選取放大倍數為100×、200×和500×進行金相圖像的采集。利用數字圖像處理技術對采集到的金相圖像進行處理,實現灰鑄鐵金相分析。并得到以下成果和結論: 對灰鑄鐵金相圖像出現的亮度不均勻現象,利用空域陰影校對金相圖像進行亮度不均勻校正;利用小波變換與均值濾波相結合的算法對灰鑄鐵金相圖像進行去噪處理,并取得了較好的結果。
球墨鑄鐵大量取代了可鍛鑄鐵、鑄鋼和灰口鑄鐵，已經發展成為一種重要的工程材料。但由于球鐵基體中存在不同形態的石墨，所以就導致球墨鑄鐵的性能差異很大。球墨鑄鐵的表面層，在冷卻凝固過程中，鐵液和樹脂砂、涂料、冷鐵等接觸，其結晶條件與內部不同，導致石墨形態發生變化，從而影響了球墨鑄鐵中的石墨組織形態，使得鑄鐵型材的性能下降。本文結合公司實際生產中的一件球墨鑄鐵鑄鐵型材在顧客處發現裂紋的現象，對球墨鑄鐵型材的表層片狀石墨組織缺陷進行了系統的研究。通過對裂紋區域進行顯金相分析，發現在此斷裂區域存在一些變形石墨。同時經過追溯質量記錄和實驗，發現在樹脂砂造型工藝下生產的球墨鑄鐵型材表層均存在此問題。本文對普通固化劑和低S固化劑的樹脂砂所生產的鑄鐵型材進行了跟蹤實驗，實驗結果表明表面層厚度主要與表面鐵水的Mg含量和S含量相關。MgS在S含量較多的情況下促進片狀石墨生長，增加表面層厚度。減少型砂中的S含量和增加鐵水邊緣Mg含量有助于降低表面層厚度。同時，我們從樹脂、固化劑優配比，低S固化劑，涂料以及水平連鑄工藝等方面提出了減少表面層的措施。減少這樣的表面層是否直接影響鑄鐵型材的使用性能尚在進一步研究中，但是如何減少這種變異的石墨形態，是我們亟待解決的問題。
粉塵等污染，提高鎂的吸收率，能有效地提高球鐵的綜合性能等。 本試驗根據江鈴鑄造廠的技術要求，采用蓋包法球化處理工藝，分析論述了鑄態鐵素體硅鉬球墨鑄鐵制備工藝中的技術重點及難點，選取化學成分，球化劑及孕育劑種類，孕育劑加入量，鉬含量等參數進行試驗研究，有針對性地調整及優化，尋求佳的制備工藝參數，以穩定地生產出高性能鑄態鐵素體硅鉬球墨鑄鐵。 在鑄鐵中，碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在，游離狀態的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格，基面中的原子間距142nm，原子間結合力較強；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結合力較弱，故結晶時易形成片狀結構，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 鑄鐵型材具有組織均勻致密；耐壓氣密性好；減磨性能強；表面質量光潔；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均勻；抗拉伸強度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機械性能優越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結合以及優良的抗疲勞性能。 空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置，在相應領域內替代砂型鑄件，這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔，截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置，其基本結構包括保溫爐、設置于爐口處的外結晶器、牽引設備組成，其特征在于在保溫爐內與外結晶器對應位置設置內結晶器。所述的內結晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術方案，與砂型鑄造相比，表現在機械性能提高，切削性能提高，表面光潔，加工余量小，可直接加工成閥體、齒輪泵外殼，液壓導向套等，比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產，基本有三種方式，種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產裝置，該裝置因生產的型材致密性差已被淘汰；第二種采用水平連鑄加內結晶器的生產裝置生產空心鑄鐵型材，前面我們已討論過化合態的滲碳體，它若加熱到高溫，便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態的滲碳體只是一種亞穩定相，而游離態的石墨則是一種穩定相。一般，在鐵碳合金的結晶過程中，因為滲碳體的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出滲碳體時所需的原子擴散量較小，滲碳體的晶核易形成，所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。 試驗采用中頻感應電爐熔煉鐵液。球化處理是球鐵生產的重要環節之蓋包法是針對沖入法存在的缺點進行改進而開發出來的一種球化處理方法。它的優點是減少鎂光鐵液主要化學成分范圍控制在3.3-3.5C%。 優化蓋包法工藝參數。 本課題正是以此為目的，充分利用協作廠提供的試驗條件和生產現場，以開發新產品為研究對象，通過選用合理的化學成分，采用沖天爐與電爐雙聯的熔煉工藝，并對原鐵液進行脫硫處理，獲得成分穩定的低硫原鐵液，然后調整球化處理溫度，進行蓋包法球化處理和沖入法球化處理對溫度的敏感性試驗。 是獲得高質量鑄件的重要因素。蓋包法穩定和提高了鎂的吸收率，能有效地提高球鐵的綜合性能和生產的穩定性，同時減少了鎂光，粉塵等污染，因此是一種很有發展前景的球化處理工藝。 球化處理溫度是球化處理過程中的一種重要工藝參數，球化處理溫度的波動對鎂的吸收率有著重要的影響。球化處理溫度過高或過低，鎂的吸收率都會降低，造成球化不良，球鐵的綜合性能和生產穩定性降低，給產品質量帶來波動，增加廢品率，降低綜合經濟效益。球化處理是球鐵生產的重要環節之球化方法的選用對球鐵性能有著重要的影響因此需要尋求佳的球化處理溫度范圍。
灰鑄鐵比蠕墨鑄鐵和球墨鑄鐵有更好的導熱性能以及切削性能，使灰鑄鐵能夠更多的應用于度汽車結構件中。近些年來，由于對灰鑄鐵的強度要求越來越高，灰鑄鐵的組織特征發生了很大的變化，也帶來了度灰鑄鐵切削加工性能變差這一普遍關注的問題。度灰鑄鐵的切削加工性能較差，其主要原因與其組織組成相中石墨的形態、數量、尺寸、分布以及珠光體基體的特征相關。 在鑄鐵中，碳能以化合態的滲碳體和游離狀態的石墨兩種形式存在，游離狀態的石墨容易形成片狀結構。這是由于石墨的晶格為簡單六方晶格，基面中的原子間距142nm，原子間結合力較強；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結合力較弱，故結晶時易形成片狀結構，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。鑄鐵型材具有組織均勻致密；耐壓氣密性好；減磨性能強；表面質量光潔；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均勻；抗拉伸強度高,無縮松,氣孔,夾渣,砂眼等缺陷,機械性能優越,其中為顯著的特點是具有度和高韌性相結合以及優良的抗疲勞性能。空心鑄鐵型材及水平連鑄裝置，在相應領域內替代砂型鑄件，這種空心鑄鐵型材的截面中部有通孔，截面輪廓形狀為圓形、矩形、多邊形。上述空心鑄鐵型材的水平連鑄裝置，其基本結構包括保溫爐、設置于爐口處的外結晶器、牽引設備組成，其特征在于在保溫爐內與外結晶器對應位置設置內結晶器。所述的內結晶器固定保溫爐下部的外壁上。本實用新型采用的技術方案，與砂型鑄造相比，表現在機械性能提高，切削性能提高，表面光潔，加工余量小，可直接加工成閥體、齒輪泵外殼，液壓導向套等，比實心型材的再加工提高了工效。空心鑄鐵型材生產，基本有三種方式，種采用垂直下拉的間歇式連鑄鐵管生產裝置，該裝置因生產的型材致密性差已被淘汰；第二種采用水平連鑄加內結晶器的生產裝置生產空心鑄鐵型材，前面我們已討論過化合態的滲碳體，它若加熱到高溫，便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態的滲碳體只是一種亞穩定相，而游離態的石墨則是一種穩定相。一般，在鐵碳合金的結晶過程中，因為滲碳體的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出滲碳體時所需的原子擴散量較小，滲碳體的晶核易形成，所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。 本文通過調整Si/C比、合金化元素加入量以及改變孕育劑種類來影響灰鑄鐵的石墨、珠光體以及初生奧氏體形態，從而獲得更高的抗拉強度以及更好的切削加工性能。 從金相組織方面，提高Si/C比會減少石墨數量，增強基體強度；加入合金化元素進行變質可以使石墨變得更加彎曲細小，并能夠提高基體強度。從灰鑄鐵的力學性能上來看，提高Si/C比能大幅提高其力學性能，隨著合金化元素加入量的提高也可以提高其力學性能，在考察的孕育劑中，硅鋯錳孕育劑提高力學性能的效果佳。
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