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在耐热球墨铸铁方面,除了中硅球墨铸铁以外,系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍,是普通耐热铸铁的2倍,并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展,它在石油开采机械、化工设备、工业用炉器件上均取得了成功的应用。
灰铸铁型材机械性能兼有度和高塑性,经常规热处理后可以获得各种需要的基体组织厦性能,表面处理容易,铸铁型材表面进行玻璃、搪瓷涂层,铜、铬、钨电镀,渗碳、氨等表面处理,性能远远高于砂铸件和钢件。灰铸铁型材主要由铁、碳和硅组成的合金的总称,在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量,铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称,在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
在消失模工艺条件下通过向普通球墨铸铁中加入Cu、Sb元素的方法制备了度合金化球墨铸铁,并采用Procast软件对中大型冲压件模具充型过程进行模拟。系统研究了Cu、Sb元素对球墨铸铁的观组织和性能的影响规律。组织观察表明,随着Cu含量的增加,珠光体含量增加。当Cu含量一定时,随着Sb含量的增加,珠光体含量进一步增加。机械性能测试表明,Cu、Sb合金化元素能够明显地提高球墨铸铁的强度和硬度等机械性能,但导致延伸率略有下降。
球墨铸铁件作为重要的工程材料,在的很多的铸件产量中有较大的比例并且生产技术也达到了一定的水平.但由于铸造过程中的复杂性使得球墨铸铁件的质量仍然存在着很多的问题.为了更好地控制其生产质量,本文根据生产实际及当前的关于球型石墨、晶体方面的形成、生长理论,结合先进的计算机技术,对金属凝固过程的观组织进行了计算机模拟仿真,也称为凝固过程观模拟,这个名称是相对于凝固过程宏观模拟而言的,具体是指在晶粒尺度上对金属凝固过程进行模拟仿真.本文根据热力学、凝固原理等理论,建立了凝固过程中热传递、溶质传递和石墨球、奥氏体的形核、生长进行模拟,以能量小原理为基础,考虑体积自由能和界面能的定量影响,建立了晶粒生长概率模型.



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针对球磨机用衬板的工况要求,选取高铬铸铁与ZG230-450钢进行复合铸造,以达到抗磨损性、抗腐蚀性良好的目的,同时复合的双金属应具有优异的性、强度、延展性和断裂韧性等综合的机械性能。
大量研究表明,在球墨铸铁中加入铜,可使基体珠光体化,从而使其硬度均匀,耐磨性提高试验研究表明优选化学成分,保证铁液化学成分,高碳、低硅、低磷、低硫,并加入适量的合金化元素铜,控制球化和孕育过程,铁液出炉温度控制在1420℃~1450℃,浇注温度控制在1℃左右,浇注后60分钟高温打箱,可获得生产轴向柱塞泵斜盘等摩擦件要求的合格铸铁型材。按铸态球墨铸铁生产工艺获得的QT600-3铸铁型材,力学性能可靠,组织均匀。完全满足了斜盘等柱塞泵摩擦件生产要求。解决了柱塞泵斜盘等摩擦件因摩擦面工作时温度过高,摩擦副产生相变软化的问题。提高了产品质量和可靠性。随着近些年中国环保法规逐渐严格,零部件的水平连铸工艺也随之形状复杂化与薄壁化.甚至是通过耐热铸铁研制而成的排气系统构件,同样在向这种趋势发展与演变.为确保所制造的铸铁型材具有高质量、无缺憾的特点,通过水平连铸计算机辅助工程(水平连铸CAE)来研究薄壁铸铁型材的水平连铸工艺具有非常重要的意义.
本文以球磨机复合衬板为研发目标,主要针对复合铸造工艺以及高铬铸铁的冶炼和热处理工艺进行研究。进行了实验室中试和大生产试制研究,采用金相组织观察和力学性能测试等方法,对复合衬板进行了研究,得到以下主要结论: 选择Cr15型高铬铸铁作为复合衬板耐磨层,其铸态组织为:基体为枝晶奥氏体,枝晶间为M_7C_3型共晶碳化物,有少量莱氏体共晶组织(M_3C型碳化物+奥氏体),具有良好的耐磨性.
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