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铸造 2011年第10期60卷 967-971页

作者：陈维平柳哲邓宇华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室广东广州510640

介绍了近年来国内外大断面球墨铸铁件的生产应用情况以及研究进展,指出应进一步加强超长凝固条件下球墨铸铁的石墨形成演变规律、新型球化工艺、冷却强化工艺,以及计算机模拟铸件组织、缺陷、性能的研究。

关键词：大断面球墨铸铁应用现状研究进展

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大断面球墨铸铁组织与性能稳定性的研究

大断面球墨铸铁组织与性能稳定性的研究

作者：罗杰华南理工大学

学位级别：硕士

大断面球墨铸铁件由于凝固冷却缓慢,使得铸件中心常出现碎块状石墨等石墨畸变现象,大大降低了铸件心部的力学性能。在过去的40多年里,国内外科研工作者对于大断面球墨铸铁件中的石墨畸变问题进行了大量的研究,也取得了很大的进展。但是... 详细信息

大断面球墨铸铁件由于凝固冷却缓慢,使得铸件中心常出现碎块状石墨等石墨畸变现象,大大降低了铸件心部的力学性能。在过去的40多年里,国内外科研工作者对于大断面球墨铸铁件中的石墨畸变问题进行了大量的研究,也取得了很大的进展。但是,目前对于碎块状石墨的形成机理仍不是非常清楚,对于该问题的研究也在不断继续。本文首先在工业生产现场浇注了Φ590×800mm的大断面球墨铸铁件,分析了其不同断面处的凝固过程、组织形貌和力学性能,探讨了铸件中的碎块状石墨的形成原因。然后,本文研制了1500℃组合式多功能电阻炉,并利用该装置控制模拟铸件的凝固,实现了对大断面铸件凝固过程的物理模拟。在此基础上,本文进一步研究了微量元素Sb、Bi以及随流孕育剂量对模拟铸件组织性能的影响,研究了随流加入纳米SiC颗粒对球墨铸铁组织性能的影响。主要结论如下: (1)Φ590×800mm大断面球墨铸件凝固冷却缓慢,在铸件中心凝固时间最长,达到372分钟。在铸件边缘凝固时间最短,为232分钟;铸件不同壁厚处的显微组织和力学性能变化情况特别。在铸件距中心170mm处,石墨形态恶化严重,碎块状石墨最多,力学性能最差,铸件抗拉强度、硬度、延伸率分别为362MPa、195HBW、1.67%。在铸件距中心255mm处,石墨形态最好,力学性能最佳,铸件抗拉强度和硬度分别为494MPa和225HBW。在铸件距中心85mm的圆周范围内,存在一定量的球状石墨和碎块状石墨,铸件综合力学性能较好。 (2)Φ590×800mm大断面铸件中,沿径向方向镁和稀土元素出现了一定的宏观偏析。在铸件距中心170mm处,镁和稀土元素富集,其含量分别比铸件距中心255mm处高26%和20%。 (3)1500℃组合式多功能电阻炉结构简单、使用方便。利用该电阻炉能较好地控制模拟铸件的冷却,实现了模拟铸件对大断面铸件心部凝固过程的模拟。模拟铸件与大断面铸件实际凝固冷却曲线的误差小于1.7%。 (4)微量元素Sb、Bi能够改善模拟铸件中畸变石墨的形态。当加入量分别为0.01wt.%时,Sb元素的改善效果强于Bi元素。当Sb合金的加入量为0.03wt.%时,模拟铸件的碎块状石墨形态消失,球墨形态最好。此时,铸件的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为最高值707MPa、610MPa和2.96%,比不加微量元素模拟铸件的各力学性能分别高74.4%、81.9%和22.9%。 (5)通过随流孕育的方式在球化孕育处理后的铁液中继续加入0.1wt.%和0.2wt.%的孕育剂促进了铸件中石墨数量的增加,但也促进了石墨的畸变和基体中铁素体的增多,降低了铸件的抗拉强度和硬度。 (6)通过随流孕育方式在普通铸件中加入0.2wt.%纳米SiC颗粒能够较好的增加铸件中的球墨个数、改善石墨形态,提高铸件力学性能。在模拟铸件中随流加入0.2wt.%的纳米SiC颗粒促进了石墨析出,降低了铸件的抗拉强度和硬度。

关键词：大断面球墨铸铁碎块状石墨微量元素随流孕育

球化剂颗粒尺寸对模拟大断面球墨铸铁件组织及性能的影响

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铸造 2013年第11期62卷 1116-1118页

作者：陈维平周力威李文辉邓宇华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室广东广州510640

在实验室条件下,利用高能球磨方法得到平均尺寸为120 μm、40 μm的球化剂,利用自行研制的1 500℃高温多功能组合式模拟电阻炉,通过热补偿的方式控制炉内小型铸件的冷却凝固过程,实现对尺寸为Φ590 mm×800mm的大断面球墨铸铁件内部组... 详细信息

在实验室条件下,利用高能球磨方法得到平均尺寸为120 μm、40 μm的球化剂,利用自行研制的1 500℃高温多功能组合式模拟电阻炉,通过热补偿的方式控制炉内小型铸件的冷却凝固过程,实现对尺寸为Φ590 mm×800mm的大断面球墨铸铁件内部组织及性能的模拟研究.结果表明,随着球化剂尺寸从原始的3～5 mm降到40 μm,试样中的石墨形态得到改善,抗拉强度从432.4 MPa上升到523.9 MPa,伸长率也从2.35％上升到3.48％.

关键词：球化剂大断面球墨铸铁球磨处理力学性能

Sb微合金化大断面球墨铸铁组织和性能的研究

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精密成形工程 2021年第5期13卷 147-154页

作者：李仁强潘昊亮孟银娜河南机电职业学院智能工程学院郑州451191

目的研究Sb微合金化对大断面球墨铸铁组织性能的影响,以提升大断面球墨铸铁件质量。方法向铁液中加入质量分数约为0.02%的合金元素Sb,随后浇注成180 mm×180 mm×200 mm的球墨铸铁立方体试块,并对其进行部分奥氏体化正火(880℃×2 h)和... 详细信息

目的研究Sb微合金化对大断面球墨铸铁组织性能的影响,以提升大断面球墨铸铁件质量。方法向铁液中加入质量分数约为0.02%的合金元素Sb,随后浇注成180 mm×180 mm×200 mm的球墨铸铁立方体试块,并对其进行部分奥氏体化正火(880℃×2 h)和回火(500℃×2.5 h)处理。借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机和布氏硬度计等仪器研究未合金化试块、热处理前后的Sb合金化试块表层和中心位置的微观组织和力学性能,分析拉伸断口形貌,并探讨形成机理。结果未合金化铸态试块由铁素体和石墨组成,其表层石墨球数量较多、球径较细,中心部位出现了碎块状石墨等畸变组织,其综合力学性能较差;Sb合金化铸态试块由大部分珠光体、少部分牛眼状铁素体、细小球状石墨及少量的渗碳体组成,表层和中心位置的石墨球数量均得到增加,中心位置的增加较为明显,石墨球径细化明显,断口为脆性断裂,其强度和硬度偏高,塑性偏低;热处理后的试块强度和硬度得到适当降低,塑性得到明显改善,石墨球的数量、大小和分布变化不大,断裂模式为以解理断裂为主、伴有少量塑性变形的韧脆混合断裂模式。结论经部分奥氏体正火(880℃×2 h)和回火(500℃×2.5 h)的Sb微合金化试样强度和塑性较佳。

关键词： Sb微合金化大断面球墨铸铁部分奥氏体化正火微观组织力学性能

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大断面球墨铸铁曲轴的热分析试验

清华大学学报(自然科学版) 1978年第4期 79-92页

作者：柳百成吴德海阎德盛达机械工程系

本文报导了在生产大断面球墨铸铁柴油机曲轴现场实测的热分析试验。对６３００和６３２０型大功率球墨铸铁曲轴所测的冷却曲线表明，在共晶平台温度和石墨球的大小之间有更密切的对应关系。共晶平台温度越高，则最后得到的石墨球越少... 详细信息

本文报导了在生产大断面球墨铸铁柴油机曲轴现场实测的热分析试验。对６３００和６３２０型大功率球墨铸铁曲轴所测的冷却曲线表明，在共晶平台温度和石墨球的大小之间有更密切的对应关系。共晶平台温度越高，则最后得到的石墨球越少。并且，过冷度（ＴＥＮ－ＴＥＵ）越大，则产生石墨畸变和晶间碳化物的程度也越严重。热分析法是检验大断面球墨铸铁曲轴工艺合理性的有效方法。扫描电子显微镜研究表明，晶间碳化物的沉淀析出，是与银、磷等元素的偏析有关。

关键词：石墨畸变碳化物热分析法共晶球墨铸铁曲轴碳化合物晶体大断面球墨铸铁石墨球数量冷却曲线冒口根分析试验

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大断面球墨铸铁石墨变态问题的探讨

工程科学学报 1979年第2期 28-38+157-158页

作者：张联芳,連金江北京钢铁学院铸工教研室

本文是大断面稀土球墨铸铁试验研究的一部分内容。根据所进行的实验论证了大断面球墨铸铁石墨变态的实质。结论认为石墨变态是由于球墨铸铁断面效应所致而不是一般认为的球化衰退。克服球铁的断面效应从而改善石墨形状应该相应地增强球... 详细信息

本文是大断面稀土球墨铸铁试验研究的一部分内容。根据所进行的实验论证了大断面球墨铸铁石墨变态的实质。结论认为石墨变态是由于球墨铸铁断面效应所致而不是一般认为的球化衰退。克服球铁的断面效应从而改善石墨形状应该相应地增强球化因素或抑止墨化因索。最后还对石墨变态机构进行了探討。

关键词：石墨化能力球铁件大断面球铁大断面球墨铸铁球化变态

含Bi孕育剂对大断面球墨铸铁组织性能的影响

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热加工工艺 2017年第1期46卷 104-105,109页

作者：李蒙司国斌祝庆焦作大学机电工程学院河南焦作454003 商丘阳光铝材有限公司河南商丘476000

利用冲天炉/电炉双联熔炼工艺进行球铁熔炼。采用盖包法球化处理方法,球化剂加入量为1.2%,球化处理温度为1450~1470℃;一次孕育采用普通孕育剂,加入量0.9%,二次随流孕育分别采用FeSi75孕育剂和含Bi孕育剂,加入量均为0.1%。采用光学显微... 详细信息

利用冲天炉/电炉双联熔炼工艺进行球铁熔炼。采用盖包法球化处理方法,球化剂加入量为1.2%,球化处理温度为1450~1470℃;一次孕育采用普通孕育剂,加入量0.9%,二次随流孕育分别采用FeSi75孕育剂和含Bi孕育剂,加入量均为0.1%。采用光学显微镜(OM)、拉力试验机、硬度计等检测手段研究了普通孕育剂FeSi75和含Bi孕育剂对大断面球墨铸铁组织性能的影响。结果表明:采用含Bi孕育剂增加了石墨球数量,提高了球墨圆整度,可明显增强铁液抗孕育衰退的能力,提高了铸件的低温冲击韧度。

关键词：大断面球墨铸铁含Bi孕育剂盖包法低温冲击韧度

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大断面球墨铸铁件的试验与生产

铸造 1980年第6期 56-57页

近年来我们对大断面球墨铸铁试棒进行了以下试验:(1)冷却速度与凝固方式的影响(包括断面大小的影响-250×250×180、200×200×180、150×150×180,100×100×180mm四种试棒;冷铁的影响-φ270、中空φ100×150×mm试棒,外周部放0、20、4... 详细信息

近年来我们对大断面球墨铸铁试棒进行了以下试验:(1)冷却速度与凝固方式的影响(包括断面大小的影响-250×250×180、200×200×180、150×150×180,100×100×180mm四种试棒;冷铁的影响-φ270、中空φ100×150×mm试棒,外周部放0、20、40、60、80mm厚

关键词：大断面球墨铸铁凝固方式冷却速度石墨球碎块状石墨球铁曲轴孕育衰退奥氏体壳

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大断面球墨铸铁的合金化与性能研究

大断面球墨铸铁的合金化与性能研究

不同预处理、孕育工艺对大断面球墨铸铁组织性能的影响

第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周

作者：陈维平邓宇柳哲罗杰陈永成李润生梁锦华华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室佛山中天创展球铁有限公司

分析了大断面球墨铸铁件在不同径向处的冷却凝固过程、组织形貌和力学性能,探讨了铸件中碎块状石墨的形成原因;利用研制的1 500℃组合式多功能电阻炉,实现了对大断面铸件凝固过程的物理模拟;在此基础上,探索了添加不同量的合金A（合金... 详细信息

分析了大断面球墨铸铁件在不同径向处的冷却凝固过程、组织形貌和力学性能,探讨了铸件中碎块状石墨的形成原因;利用研制的1 500℃组合式多功能电阻炉,实现了对大断面铸件凝固过程的物理模拟;在此基础上,探索了添加不同量的合金A（合金代号）和合金B（合金代号）对大断面球铁件组织和性能的影响,研究了提高大断面球铁铸件性能的新工艺;生产试验证实,新工艺能较大程度地改善大断面球墨铸铁件的组织和性能。

关键词：大断面球墨铸铁碎块状石墨合金化强制冷却

来源： cnki会议评论

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不同预处理、孕育工艺对大断面球墨铸铁组织性能的影响

作者：邓宇华南理工大学

学位级别：硕士

大断面球墨铸铁件(通常指壁厚大于100mm)由于心部及热节处冷却缓慢，常常导致该处出现诸如碎块状石墨等畸变石墨，导致铸件的综合力学性能严重降低。一直以来，相关领域的国内外工作者对大断面球墨铸铁中的碎块状石墨问题进行了大量研... 详细信息

大断面球墨铸铁件(通常指壁厚大于100mm)由于心部及热节处冷却缓慢，常常导致该处出现诸如碎块状石墨等畸变石墨，导致铸件的综合力学性能严重降低。一直以来，相关领域的国内外工作者对大断面球墨铸铁中的碎块状石墨问题进行了大量研究，都力图通过从化学成分及生产工艺的角度解决这一业界难题。本文中利用1500℃组合式多功能电阻炉控制小型铸件的凝固冷却速度，模拟了大断面球铁的凝固过程。通过改变球化剂粒度，采取不同的预处理剂、不同的二次孕育剂方法，探究了这些工艺措施对大断面球铁模拟铸件的组织和力学性能的影响，得到的主要结论如下: (1)随着球化剂粒度的降低，模拟铸件的石墨球数量略有增加，尺寸减小，铸件的力学性能得到明显提高。对于采用体平均粒度为40μm的球化剂的模拟铸件，其抗拉强度、布氏硬度和伸长率为523.9MPa、244HB和3.48%，比采用粒度为3-5mm的模拟铸件分别提高了21.16%、6.55%和48.09%。 (2)与原工艺相比，采用两种预处理工艺均可以增加石墨球数量、提高球化率，进而提高铸件的力学性能。其中采用0.2wt%的INOCULIN390预处理剂的铸件抗拉强度和伸长率为515.9MPa和3.64%，分别提高了19.3%和54.9%;采用0.3wt%的K/Na—RE预处理剂的铸件的抗拉强度和伸长率为475.6MPa和3.36%，分别提高了9.99%和42.98%。实验结果表明，采用INOCULIN390作为预处理剂效果更佳。 (3)大断面球墨铸铁中的非碎块状石墨区域单位面积内的二次石墨球数NA应控制在一定的范围内，过度孕育反而会促进碎块状石墨的增多，导致铸件抗拉强度的降低。 (4)二次孕育工艺有助于改善大断面球铁的石墨组织和力学性能。所采用的四种孕育剂由于化学成分的差异，导致其所具备的形核能力也并不相同：S/O孕育剂和Si/Ba/Ca孕育剂的效果较好，模拟铸件中碎块状石墨区域明显减少、球化率较高;而在分别采用了FeSi和SiC的模拟铸件中，碎块状石墨相对较多，铁素体含量略有增加，导致铸件抗拉强度较低，但伸长率较高。其中添加了SiC的模拟铸件伸长率达到最大值3.69%。实验结果表明，采用S/O孕育剂可以使铸件获得最佳的综合力学性能。

关键词：大断面球墨铸铁碎块状石墨球化剂粒度预处理二次孕育