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珠光体—铁素体灰铸铁是在珠光体和铁素体混合的基体上,分布着较为粗大的石墨片,此种铸铁的强度、硬度尽管比前者低,但仍可满足一般机体要求,其铸造性、减震性均佳,且便于熔炼,是应用广的灰铸铁。灰铸铁显组织的不同,实质上是碳在铸铁中存在形式的不同。灰铸铁中的碳有化合碳(Fe3C)和石墨碳所组成。化合碳为0.8%时,属珠光体灰铸铁;化合碳小于0.8%时,属珠光体—铁素体灰铸铁;全部碳都以石墨状态存在时,则为铁素体灰铸铁。
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。
我国作为一个发展中, 考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统( Pseudo- FMS) ,是要确保必要的生产柔性的前提下, 优化人机界面, 不过分追求自动化, 尽可能建立较为完善的息系统, 充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存, 系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决方案。在铸造行业,人们常说,铸造材料的成分决定组织,组织左右性能;这句话其实并不。我们在生产实践中发现许多铸铁,在相同成分时,机械性能却有较大差异。铁水的质量除与其成分有关联外,还与炉料配比(生铁用量、废钢用量、返回料用量、合金加入量),熔化与出炉温度,孕育工艺等有密切关系。所谓合成铸铁,就是指配料中使用50%以上的废钢,通过增碳合成的方法制取的铸铁材料,因为需要较高的熔化温度,只宜在电炉中熔炼。目前合成铸铁主要有合成灰铁和球铁。


孕育处理是球墨铸铁生产过程中的一个重要环节,它不仅促进石墨化,防止自由渗碳体和白口出现,而且有助于球化,并使石墨变得更细小,更圆整,分布均匀,从而提高球墨铸铁的力学性能。孕育剂一般多采用FeSi75,其加入量根据对铸件的力学性能要求,一般为0.8%~1.0%。孕育剂的粒度根据铁液量多少,一般砸成5~25mm的小块。孕育剂应保持干净、干燥. 球化剂和孕育剂要在出铁前加入包中,在连续生产时,刚出完前一炉铁后,包很热,过早加入会使其粘结在包底而削弱球化和孕育效果。为了延迟球化反应时间,增强球化和孕育效果,要在球化剂和孕育剂的上面覆盖一层铁屑。球化处理的方法较多,一般多采用操作简便的冲入法处理球铁。
球墨铸铁件之所以能打败其他工件成为多种场合使用的,就是因为它具有强大的抗压能力以及优异的防腐性能,其中防腐性能就是来自于产品表面的镀锌层。当锌与铁发生电化学反应滞后被,就会在球墨铸铁件表面形成稳定的保护层,对产品起到主动的保护作用。
铸铁型材差不多已在所有主要工业部门中得到应用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁现有许多牌号,提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。石墨形态和基体组织共同交互作用影响抗拉强度的下降幅度;HT2RuT4QT400-15的性模量随温度升高降低,QT400-15材料的性模量随温度的升高而逐渐下降,在450℃以后显著降低,逐渐低于珠光体基体为主的蠕墨铸铁,但高于灰铸铁;在基体组织相同的情况下,蠕虫状石墨的铸铁比片状石墨的灰铸铁具有更高的高温抗拉强度,且蠕墨铸铁随蠕化率的降低,高温力学性能升高.



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随着代替灰铸铁、可锻铸铁和铸银件,能亲眼看到球铁生产吨位的持续增加。近出版的刊物对于帮助造厂在这面的力是有利的,虽然计值会变提高而改善。但铁水温度低于1450“C后孕育效果很差,RG值几乎不变。由表3可得:孕育铸铁的质量指标用铸造焦熔炼的比用冶金焦熔炼的高18%,值得注意的是相对硬度反而降低3%。
球墨铸铁非常适用于许多应用领域:烃类,化学制 品,船舶,消防防火,纸浆和造纸等行业中可以安装铸铁或铸钢阀门的地方。 作为钢的替代品,1949 年人类开发了球墨铸铁。铸钢含碳量少于0.3%,而铸铁和球墨铸铁含炭量量则至少为3% 。 铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。
随着含氮、锰量的增加:片状石墨长度变短、宽度稍有增加,弯曲程度加大,石墨端部钝化,对基体的割裂作用减弱;细片状珠光体含量略有增加,珠光体层片间距减小;试样的抗拉强度和硬度逐渐增大,当含氮量为0.012%、含锰量为1.24%时,试样的抗拉强度和硬度达到大值,分别为395MPa和260HBW。当铁液中含氮量≥0.011%时,铸件表面下开始出现气孔缺陷。 在适当含氮量(0.0080%左右)基础上,含钛量在0.055%-0.149%范围内时,试样的金相组织为A型和D型石墨+珠光体+少量铁素体。随着含钛量的增加:A型石墨减少,D型石墨增多;铁素体的含量增多,珠光体的含量减少。
可见中频感应炉的熔化率远远超过了工频感应炉,这就为在选择铸铁生产熔炼设备时可以以小代大,使用较小容量的中频感应炉代替较大容量的工频感应炉创造条件,中频炉取代工频炉既减少了用地,又降低了投资,也保证了铁液的连续供应,对于连续作业、生产能力较大的铸铁生产均十分有利。
在球墨铸 铁内,这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成小的球体。这种改进后的球体使得使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有 更加优异的物理性能。正是这种碳的球状观结构,使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性,而铸铁内部的薄 片形式导致铸铁没有展延性。通过铁素体基体可获得佳的展延性,因此,所有美国尼必可球墨铸铁的压力负载部件都 经过铁素体化退火周期的工艺处理。球墨铸铁内部的球状结构也能够铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。在 球墨铸铁的观照片中,可以看见裂缝到石墨球后终止。在球墨铸铁型材行业内,这些石墨球称为“裂缝终结者”,因为它 们具有阻止断裂的能力。



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