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磷铁环粘爪原因分析及改进方法

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甘肃冶金 2011年第2期33卷 48-52页

作者：张整社中国铝业股份有限公司连成分公司甘肃兰州730335

通过对粘连磷铁环的宏观及微观分析,确定了磷铁环的粘连是由于钢爪-磷生铁之间存在铸造缺陷及氧化夹杂物造成的,并提出了改进方法。

关键词：磷铁环粘爪分析改进

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深冷处理对磷生铁组织及性能影响的研究

深冷处理对磷生铁组织及性能影响的研究

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作者：王子仁兰州理工大学

学位级别：硕士

在电解法制铝的生产过程中,阳极钢爪与阳极炭块用磷生铁连接。目前为降低铝电解Fe-C压降使用低磷磷生铁或操作不当易产生粘爪,使压脱困难。利用液氮对磷生铁进行深冷处理,增加磷生铁脆性,钢爪与磷生铁热涨冷缩量不同,改善磷生铁压脱性... 详细信息

在电解法制铝的生产过程中,阳极钢爪与阳极炭块用磷生铁连接。目前为降低铝电解Fe-C压降使用低磷磷生铁或操作不当易产生粘爪,使压脱困难。利用液氮对磷生铁进行深冷处理,增加磷生铁脆性,钢爪与磷生铁热涨冷缩量不同,改善磷生铁压脱性能。本文主要研究深冷处理对磷生铁力学性能和组织的影响。对不同状态磷生铁采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、万能材料试验机等分析检测手段对磷生铁试样进行性能测试和组织分析。使用工业生产前后四种不同状态的磷生铁作为原料,通过调整深冷处理时间的方式,开展实验工作。研究结果表明,经过深冷处理,磷生铁产生亚晶界、出现裂纹,组织内缺陷增多,晶粒细化。铸态高磷磷生铁中共晶渗碳体尖角变钝,珠光体中的渗碳体向粒状渗碳体转变,裂纹产生在晶界和基体与共晶渗碳体界面,磷化物和共晶渗碳体之间不易产生裂纹;热处理态高磷磷生铁经热处理铸态组织中的共晶渗碳体转变为石墨,在基体和晶界上出现析出物;析出物在晶粒中与晶界周围富集析出;铸态低磷磷生铁,晶界畸变较大,亚晶界较多;热处理态低磷磷生铁中元素在晶界处固溶析出。低磷磷生铁基体主要为铁素体,晶粒畸变较大,亚晶界较多,裂纹主要产生在石墨尖端,在基体中析出物较多。除铸态高磷磷生铁外,裂纹分布在石墨尖端与晶界处。深冷处理对热处理后低磷磷生铁组织变化影响最大。高磷磷生铁含磷高,磷化物数量多,强度低,冲击韧性低,经深冷处理强度、冲击韧性先降低后升高,铸态高磷磷生铁经深冷处理后硬度降低,热处理态高磷磷生铁经深冷处理硬度先升高后降低;低磷磷生铁含磷低,磷化物数量少,强度及冲击韧性、塑性较高磷磷生铁高,强度、塑性变化较小,冲击韧性变化大,铸态低磷磷生铁硬度先升高后降低,热处理态低磷磷生铁硬度在一定范围内波动。磷生铁因在实际使用时表面在空气中加热,使芯部和外部组织与性能不同产生裂纹,深冷处理使芯部和外部组织性能变化不同,促使在磷生铁中产生裂纹,有利于磷生铁的断裂。钢爪(Q235)经多次深冷-加热处理,组织和性能变化幅度较小,对钢爪(Q235)反复使用不产生影响;钢爪(Q235)-磷生铁经深冷处理间隙增加电阻增大,达到解决粘爪难清理的问题。经过深冷处理,在保证钢爪性能的同时达到磷生铁易于压脱,解决实际生产中磷生铁粘爪问题的目的。

关键词：磷生铁深冷处理冷脆性粘爪裂纹

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