缩气孔是高镍奥氏体球墨铸铁的常见缺陷,多发生在铸铁型材6-25mm的夹角热节部位,一般情况下放置冒口困难,主要是n、h气孔伴随缩孔、缩松,打压后渗漏。可通过优化工艺,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。采用数值模拟手段可以有效地揭示消失模水平连铸中液态金属的充型规律和模样-金属液相互作用机理,预测水平连铸缺陷的产生。为优化水平连铸工艺设计、提高铸铁型材质量提供理论指导。
随着对铸件质量要求的提高,客户不仅对铸件的外观有要求,而且对铸件内在质量的要求也不断提高。对生产的铸件要求进行无损探伤,这样躲在铸件内部的缩松就会被发现。因此,从根本上铸件内部的缩松缺陷是今后企业所希望达到的目标。由于球墨铸铁的凝固特点—糊状凝固方式本课题深入研究球墨铸铁的凝固特点和缩孔,缩松的形成机理,拟采用一种新工艺,从根本上球墨铸铁件的缩松缺陷,以提高球墨铸铁件的整体质量。
随着加入量的增加,缩松缺陷整体向上表面集中,缩松缺陷面积先逐渐减少后又逐渐增加,不能完全曲轴试块内部的缩松缺陷,曲轴试块横置时,底部左右两侧添加除缩剂并配合顶部加冒口的工艺方案,可完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷。对出现在铸铁型材内部的夹杂缺陷,进行了全面地研究分析,明确了夹杂物的分布规律、元素组成、来源及形成原因,并就如何控制该缺陷的产生给出了相关的建议。对大断面型材表面出现的疤皮缺陷,分析了形成原因,讨论了影响其形成的因素,并提出了能有效消除疤皮缺陷的措施。
优化设计后得到的铸铁型材新生产线,能够满足 尺寸为400mm的铸铁型材的生产,且生产铸铁型材的工序简化,各设备的结构组成更为简单合理.铸铁型材中的夹杂物主要聚集分布在其中心线上方约3/4半径处,其中大尺寸的夹杂物主要来源于球化和孕育处理,因此解决铸铁型材内部夹杂问题的关键是控制球化和孕育处理的相关参数.对于铸铁型材表面存在的疤皮缺陷,生产实践证明,采取提高铁水温度、保证铁水纯净度、适当提高拉拔速度、改进炉膛底部结构及阻断结晶器两段石墨套间横向传热的举措能够有效地消除。
通过改变除缩剂成分可减少或完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷:c型除缩剂能够完全球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷,效果好。d型和h型除缩剂可以明显减少铸件内部的缩松缺陷。本文是采用多种合金成分配制成多种球墨铸铁复合除缩剂g型和i型除缩剂使球墨铸铁铸件内部的缩松缺陷明显向上表面集中。曲轴试块竖置时。
球墨铸铁型材的冶金因素以及相应的生产工艺措施。采用适量的钇基重稀土复合球化剂、强制冷却、顺序凝固、延后孕育,必要时添加微量锑、铋等可防止球墨铸铁件中心部位的石墨畸变和组织疏松等,现已成功地制作了38吨重的大型复杂结构件,17.5吨重的柴油机体、截面为805mm的球墨铸铁轧辊等。
随着铸铁水平连铸技术的不断推广,铸铁型材正在被越来越广泛的应用到工业行业中的各个领域。通过对连铸设备、控制系统的改进和相关工艺参数的优化,制备了几种不同截面尺寸的小直径铸铁型材,并从小直径铸铁型材的凝固成型特点出发,分析研究了其组织与性能之间的对应关系,得出了以下结论:小直径铸铁型材的金相组织特点是:发达的初生奥氏体枝晶和枝晶间分布的细小的d型石墨。小直径铸铁型材的断面硬度均匀性较好,一般在hb190~220,断面硬度差仅为hb±15.小直径铸铁型材的抗拉强度均在320mpa以上,力学性能良好.从拉伸断口可以得出:奥氏体枝晶在铸铁型材的断裂过程中主要表现为阻止裂纹扩展的作用,增加断裂所需的能量,提高铸铁型材的强度。对小直径铸铁型材的组织及断裂行为分析表明:发达的初生奥氏体枝晶呈框架结构分布:枝晶间的d型石墨在高倍电镜下观察石墨的形状近似呈蠕虫状或珊瑚状。这是小直径铸铁型材高强度的根本原因。
球墨铸铁管和水平连续铸造球墨铸铁型材。中国已相继建成几个球墨铸铁管厂,且近几年还将有几个球墨铸铁管厂建成。2000年,中国年产离心铸造球墨铸铁管达90万吨。此外,中国自行研制的水平连续铸造球墨铸铁型材生产线已通过鉴定,并已有多家企业投产。再加上中国引进的一条生产线,至2002年,中国年产球墨铸铁型材的能力达数万吨。