由于对铸铁型材的强度要求越来越高,灰铸铁的组织特征发生了很大的变化,也带来了度灰铸铁切削加工性能变差这一普遍关注的问题。度灰铸铁的切削加工性能较差,其主要原因与其组织组成相中石墨的形态、数量、尺寸、分布以及珠光体基体的特征相关。 本文通过调整Si/C比、合金化元素加入量以及改变孕育剂种类来影响灰铸铁的石墨、珠光体以及初生奥氏体形态,从而获得更高的抗拉强度以及更好的切削加工性能。 对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效。但由于在率次实验过程中,刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长,使铸铁型材在结晶器的停留时间过长,导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹,当拉拔参数调整合适时,下凹及鼓肚现象基本消失。 在拉伸过程中,石墨作为夹杂分布在集体组织中,石墨形态对度灰铸铁的抗拉强度有很大的影响。石墨越弯曲,石墨端部角度越钝,抗拉强度越好。在切削加工过程中,由于剪切力的作用,度灰铸铁组织中的石墨将发生规律性的变形,增加石墨的数量能够减轻切削加工过程中的抗力、降低刀具的磨损,改善度灰铸铁的切削加工性能。通过石墨对度灰铸铁的性能影响的研究,
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铸铁型材于实际生产中,对实际切削加工参数进行了优化,抑制了切削毛刺的生成,有效提高了产品质量。高塑韧性,良好的抗疲劳能力和铸造性能以及较低的生产成本而应用越来越广泛,并逐步替代铸钢件。孕育处理是球铁生产中不可缺少的一个环节,其目的在于增加石墨球的数量,提高其圆整度,细化石墨球,防止球化衰退,降低白口倾向,防止在共晶团间形成自由渗碳体等。 球墨铸铁型材在生产中普遍应用的孕育剂是75硅铁,但其孕育效果较差,为自由渗碳体,需要加入量较大,然而为了控制终硅量,则必须降低原铁水的含硅量。 与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。 一般,在铁碳合金的结晶过程中,因为渗碳体的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出渗碳体时所需的原子扩散量较小,渗碳体的晶核易形成,所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。 球墨铸铁型材是工业上应用广泛的金属材料之球墨铸铁以其度这就给回炉料的利用带来了一定难度。而孕育效果非常强的孕育剂,加入较少的量就能达到和普通孕育剂相同的孕育效果,而且增硅也少,这样就可以适当地提高原铁水的含硅量,进而提高了对回炉料的利用率,从而降低成本。
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通过优化工艺,减少N、H气体来源,加强排气,合理选择浇注温度,适当放置冷铁等。加强过程控制,严格按照工艺也是不可缺的有效途径。
水平连铸作为一种精密近净成型技术,以其诸多优点,被誉为“21世纪的绿色水平连铸技术”,具有广阔的应用前景。
在消失模水平连铸充型过程中,由于模样分解产生的气体对液态金属流动前沿的影响作用,使液态金属充型过程中的速度场和自由表面、凝固过程中的温度场以及充型和凝固中所产生的缺陷与普通砂型水平连铸有很大的不同。
对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。
通过实验获得板形灰铸铁型材较为合理的工艺参数为:浇注温度1400℃,设计衬铁铸铁型材的消失模水平连铸工艺,模拟了其充型和凝固过程,预测了水平连铸缺陷,并进行了相应的工艺优化。按照优化后的工艺参数进行实际生产,得到了合格的铸铁型材,验证了数值模拟的可靠性。
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