鹤壁
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基本参数
- 名称
铸铁型材
- 工艺
水平连铸
- 产地
山东
- 优势
无气孔 砂眼
- 用途
机械加工/精密制造
- 价格
议价
目前，国内广泛使用的普通灰铸铁玻璃模具材料普遍存在着表面光洁差，使用寿命短的缺点。 本文的目的是通过化学成分的控制和对工艺的调整，获得D型石墨，并对观组织，力学性能，耐高温性能进行研究，以提高玻璃模具的使用寿命。通过Si和合金元素成分的选择和控制，研究了化学成分对D型石墨铸铁观组织的影响。结果表明Si是影响D型石墨形成的主要因素，Ti，Cr。玻璃模具是玻璃制品成型的重要工装Cu有利于促进D型石墨的形成 通过采用浇注阶梯型试样和放置冷铁方法，使铸铁获得不同的冷却速度，研究冷却速度对D型石墨铸铁观组织的影响。
将不同成分的D型石墨铸铁加热到800℃，保温5分钟取出后，立即在冷水中激冷5秒，如此反复循环直至出现肉眼可见的裂纹为止。根据试样表面出现裂纹时的循环次数，研究成分和组织对D型石墨抗热疲劳性能的影响。结果表明：含有Cr，Cu多元化合金的D型石墨铸铁有比普通灰铸铁高5～6倍的抗热疲劳性能。 对试制的D型石墨铸铁玻璃模具还进行了工业性装机实验。
石墨形态由较粗大的片状石墨逐渐变成细小的点状石墨。在厚度为30mm试样的下方放置冷铁时，在距离冷铁25mm的铸铁组织中能够获得较细小的D型石墨组织。 对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗氧化性进行了实验研究。在750℃下，将不同成分的D型石墨铸铁保温24小时，使其氧化增重，研究成分和组织对D型石墨抗氧化性能的影响。结果表明：含有Cr，Cu多元化合金的D型石墨铸铁有比普通灰铸铁高4～5倍的抗氧化性能。结果表明：随着冷却速度的增大 对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗热疲劳性进行实验研究。在800℃下装机实验结果表明：所研制的D型石墨铸铁玻璃模具具有良好的抗高温氧化性，抗生长变形和抗热疲劳等性能，使用寿命比普通灰铸铁增加5～6倍。正常情况下型材出口温度应控制在900~950℃。 生产中应根据型材产品的尺寸和材质要求选择优的牵引工艺参数组合。应严格控制型材出口温度（即铸铁型材脱离结晶器后经温度回升作用所达到的高表面温度）减小牵引周期可在相同铸造速度条件下减小步距，有利于提高铸铁型材的组织均匀性和致密性，但过小的牵引周期会使型材运动频繁，间隙时间过短，反而对铸造质量产生不利影响。应严格控制进入结晶器的冷却水温度在35℃以下，并要定期检查结晶器水冷套内孔并进行加工修复，还要定期结晶器水道中的水垢。
耐热铸铁和耐腐蚀铸铁。为了使铸铁具有这些特殊的使用性能，就必须加入数量不等的各种合金元素。因此，就化学成分而言，它们又属于合金铸铁的范畴。通常加入的合金元素有：硅，锰，磷，铝，铬，钼，钨，锑，硼，钒，钛等，其中硅，锰，磷是铸铁中的常见元素，但在特种铸铁中它们的含量往往超出普通铸铁中的一般含量，只有这样，才有明显的合金化作用。在工程上有些零件是在高温下工作的，如加热炉的板和炉栅，热风管。特种铸铁一般是指具有特殊使用性能的铸铁。主要包括耐磨铸铁熔化用铸铁坩埚，退火箱，锅炉配件等。这些零件不但要有一定的高温强度，而且应有一定的抗氧化性和抗生长能力。在石油，化工，化肥等工业部门中，许多零件和设备要求有较好的抵抗腐蚀破坏的能力，以保证有较长的使用寿命。球墨铸铁以其优良的性能，在使用中有时可以代替昂贵的铸钢和锻钢，在机械制造工业中得到广泛应用。冶金行业过去一直认为球墨铸铁是英国人于1947年发明的。西方某些学者甚至声称，没有现代科技手段，发明球墨铸铁是不可想象的。1981年，我国球铁专家采用现代科学手段，对出土的513件古汉魏铁器进行研究，通过大量的数据断定汉代我国就出现了球状石墨铸铁。墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年展起来的一种度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
除了与铸造企业的技术水平和企业管理严格与否有关之外，还与原材料质量有关，特别是与生铁质量有关.生铁的纯净度对铁液的纯净度，石墨形态，韧-脆转变温度，基体组织，晶间夹杂等均有很大的影响.因此，为了确保铸件质量及质量稳定，在选用生铁时，一定要严格限Mn，P以及量元素的含量。低温铁素体球墨铸铁高端铸件与高纯生铁的关系.通过转向架轴箱铸件生产实例及大量数据说明生铁中各元素对铸件质量的影响并且要求它们的含量要严格稳定。
考虑了裂纹扩展速率的分散性，采用统计分析获得了Paris公式参数的分布特征，建立了QT400-18裂纹扩展速率的随机概率模型.反推得到了da/ dN≤10-7 mm/cycle时材料的疲劳启裂门槛值.进一步建立了剩余寿命预测模型，通过数值抽样仿真，得到了不同初始裂纹长度下的裂纹扩展剩余寿命及其分布。采用概率断裂力学方法研究了船用柴油机机身球墨铸铁材料(QT400-的裂纹扩展寿命可靠性.基于QT400-18的裂纹扩展试验并建立了剩余寿命与可靠度关系图谱.。
包括生核过程，初生奥氏体枝晶的析出过程以及亚共晶铸铁，过共晶铸铁，共晶铸铁的形成过程.阐述了初生奥氏体枝晶的形态和初生奥氏体枝晶对铸铁性能的影响以及对初生奥氏体枝晶的控制.分析了灰铸铁和球墨铸铁的共晶转变过程以及石墨的晶核.终得出:对于灰铸铁，组织中枝晶所占的体积分数提高，铸铁的强度随之提高，对于球墨铸铁，初生奥氏体枝晶的数量和枝晶间距，对石墨球的形态，尺寸和分布状况有重要的影响。灰铸铁和球墨铸铁的凝固过程将w(Al)量控制在0.005％～0.01％，既促进灰铸铁石墨生核，又不会诱发针孔缺陷，采用O的孕育剂可以使球化率提高，石墨球数增多，石墨球尺寸减小，从而提高球墨铸铁质量.。
