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球墨鑄鐵是工業上應用廣泛的金屬材料之一,球墨鑄鐵以其度、高塑韌性、良好的抗疲勞能力和鑄造性能以及較低的生產成本而應用越來越廣泛,并逐步替代鑄鋼件。孕育處理是球鐵生產中不可缺少的一個環節,其目的在于增加石墨球的數量、提高其圓整度、細化石墨球、防止球化衰退、降低白口傾向、防止在共晶團間形成自由滲碳體等。 球墨鑄鐵在生產中普遍應用的孕育劑是75硅鐵,但其孕育效果較差,為自由滲碳體,需要加入量較大,然而為了控制終硅量,則必須降低原鐵水的含硅量,這就給回爐料的利用帶來了一定難度。而孕育效果非常強的孕育劑,加入較少的量就能達到和普通孕育劑相同的孕育效果,而且增硅也少,這樣就可以適當地提高原鐵水的含硅量,進而提高了對回爐料的利用率,從而降低生產成本。
本論文通過反復試驗研制出一種由Fe2O3、FeS、Bi2O3、CaSi四種物質組成的新型復合孕育劑,為了確定孕育劑中各種物質的佳成分配比,我們通過向牌號為QT500-7的球鐵鐵水中加入此種孕育劑進行了三因素三水平的正交試驗。通過對正交試驗結果進行極差分析確定出孕育劑中各成分的佳配比。然后繼續探討了這種新型孕育劑對球墨鑄鐵觀組織和力學性能的影響。 研究結果表明,新型復合孕育劑的主要成分組成為:Bi%,余量為Ca,其加入量為鑄件重量的0.1wt%,在向牌號為QT450-10的球鐵鐵水中加入此種新型孕育劑后球鐵組織中的石墨球數明顯增多,由264個/mmm2增加至325個/mm2,石墨球數的增多有助于鐵素體含量的增加,另外球化級別也由添加前的4級提高到3級,從而使鑄件達到較好的綜合力學性能,尤其是伸長率得到了很大的提高,
灰口鑄鐵件的優點:成本低,價格低廉,應用廣泛,灰口鑄鐵件占鑄鐵件的總產量80%以上。灰口鑄鐵件有一定的強度,但塑性和韌性很低,這種性能特點與石墨本身的性能及其在鑄鐵件組織中的存在形態有關。有良好的減震性,用灰鑄鐵制作機器設備上的底座鑄件或機架等零件時,能有效地吸收機器震動的能量;有良好的潤滑性能;還有良好的導熱性能,這是因石墨是熱的良好導體;此外其熔煉也比較方便,并且還有良好的鑄造性能。其流動性能良好,線收縮率和體收縮率較小,灰口鑄鐵件不易產生開裂,因此適宜于鑄造結構復雜的鑄件和薄壁鑄件,如汽車的汽缸體、汽缸蓋等。 灰口鑄鐵件的應用:灰口鑄鐵件的主要用來制造機床床身、機床底座、鑄鐵平臺、鑄鐵工作臺、齒輪箱、皮帶輪、底座、缸體、蓋、手輪等受力不大、耐磨的灰口鑄鐵件。 灰口鑄鐵件是鑄鐵階段石墨化過程充分進行而得到的鑄鐵件,灰口鑄鐵件全部或大部分碳以片狀石墨形態存在,斷口呈灰暗色,因此得名,它包括一般灰口鑄鐵件(簡稱灰鑄鐵件)、孕育鑄鐵件、稀土灰口鑄鐵件等。灰口鑄鐵件其斷口的外貌呈淺灰色,故稱為灰口鑄鐵件(灰鐵鑄件)。 灰口鑄鐵件化學成分:C% =2.5-4.0 Si %=1.0-2.5 Mn%=0.5-1.4 微量S、P。 灰口鑄鐵件顯微組織:片狀石墨+基體組織(F、F+P、P)。 牌號:字母“HT”+數字(小抗拉強度) 例:HT200 表示灰鐵,抗拉強度為200MPa
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