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碳当量对合成铸铁力学性能的影响

发布日期:2020-07-08 来源:www.xnjnj.cn 作者:mm

 许多铸造企业开始采用合成铸铁的方法(即废钢增碳技术)来降低成本,使用合成铸铁方法熔炼的铁液有害元素含量低,纯净度高,夹杂物少,大量废钢的加入降低了原铁液Si含量,使增大孕育剂提高孕育效果成为了可能,而且孕育后的铁液白口倾向小,石墨形态大部为A型,石墨长度也更短,对基体的割裂作用小,抗拉强度比普通灰铸铁高10-30MPa

  高强度铸铁一般采用高碳当量3.8%-4.2%)、低合金化(Cu:0.3%-1.0%)方法生产。该方法可使灰铸铁具有良好铸造性能,获得高的抗拉强度,但大量合金的加入增加了熔炼成本。适当降低碳当量使石墨数量相对减少,减轻石墨对强度的削弱作用,少加或者不加入合金就可获得高强度灰铸铁,节约了大量熔炼成本,但容易出现白口现象,造成加工性能恶化。研究了低碳当量、高硅碳比条件下可以获得高强度的方法,但是使用的主要原料为生铁。采用低碳当量(3.45%-3.85%)批量化生产合成铸铁,但是仍加入少量Cu0.8%-1.0%);合成铸铁方法生产的铁液纯净,石墨形态良好,不易产生夹杂物和过冷石墨,具有良好铸造性能,为低碳当量高强度铸铁的研究提供了新的可能。

试验采用呋喃树脂砂铸造工艺,在中频炉感应电炉进行熔炼。主要选用普通碳素废钢,一般不用合金钢,废钢应无油无锈,成分明确。选用少量Q12生铁和灰铁回炉料,生铁中微量有害元素(AsSnSbPb等)应越低越好。采用普通孕育剂,粒度范围为5-10mm。选择高温石墨化增碳剂,应符合YB/T4403-2014《石墨化增碳剂》标准,粒度范围为1-8mm

在试验下,得出结论,随着碳当量降低,抗拉强度升高。当碳当量为3.54%时,抗拉强度能达到375MPa。硬度随碳当量升高而降低,但总体变化幅度不大,机加工性能良好。

合成铸铁的石墨形态均匀且呈无方向性分布,全部为A型石墨,石墨长度为3-4级,珠光体数量为98%,无碳化物,磷共晶。碳当量越低,石墨形态越细小,对基体的割裂作用降低,抗拉强度随之提高。

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NJ-QP880全谱直读光谱仪,该仪器光学系统采用帕型-龙格装置,高真空,分辨率高、灵敏度高等特点;由于机刻光栅可以产生较高级次的光谱,所以选线更具灵活性,从而避免光谱干扰;仪器结构设计合理,电子系统高度集成化电路,故障率低;分析速度快、重复性好、稳定性好;可用于多种基体分析: FeCoCuNiAlPbMgZnSn等;分析速度快捷,30秒内测完所有通道的元素成分。针对不同的分析材料,通过设置预燃时间及标线,使仪器用较短的时间达到好的分析效果。

                 

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