一種新型實(shí)用低碳當(dāng)量球墨鑄鐵的研制.pdf

1、本文在實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)條件下對(duì)球墨鑄鐵的增碳處理工藝和K/Na-RE復(fù)合變質(zhì)處理工藝進(jìn)行了研究，分析了它們對(duì)球墨鑄鐵微觀組織和性能的影響機(jī)理，確定了最佳的增碳處理工藝和變質(zhì)處理方法，并通過增碳處理和K/Na-RE復(fù)合變質(zhì)處理相結(jié)合的方法，成功開發(fā)出了一種新型的實(shí)用低碳當(dāng)量球墨鑄鐵。 在球墨鑄鐵的生產(chǎn)中，使用增碳劑對(duì)鐵液進(jìn)行增碳處理，可以提高鐵液的形核狀態(tài)，降低鐵液的過冷度，從而有利于石墨的形核，增加石墨球的數(shù)量，并且采用廢鋼加生鐵通過

2、增碳處理生產(chǎn)球鐵，既能節(jié)省大量?jī)?yōu)質(zhì)生鐵，降低成本，又能提高鑄件性能。但是，迄今國(guó)內(nèi)外對(duì)球鐵增碳工藝的研究報(bào)道較少。在實(shí)際增碳過程中，增碳效果較差，且不易控制。因此，研究如何優(yōu)化增碳處理工藝，穩(wěn)定增碳效果，從而進(jìn)一步提高球鐵的性能具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，增碳處理降低了鐵液的過冷度，在鐵液中造成了大量彌散分布的非均質(zhì)結(jié)晶核心，同時(shí)，由于生鐵用量少，其遺傳作用大為削弱。影響增碳處理工藝的因素有增碳劑粒度、增碳溫度、鐵液

3、攪拌時(shí)間和鐵液的化學(xué)成分。增碳處理改善了石墨的大小、分布和形貌，使石墨細(xì)化且均勻分布，基體組織中珠光體量明顯增多且變細(xì)，珠光體片層間距減小。增碳處理提高了鑄鐵的強(qiáng)度，使白口傾向減小，伸長(zhǎng)率及宏觀硬度有較大提高，斷面敏感性降低。 K/Na-RE復(fù)合變質(zhì)處理凈化了鐵液，在鐵液中產(chǎn)生異質(zhì)核心，并使原來不活化的晶核得以長(zhǎng)大，結(jié)果使鐵液中總的晶核數(shù)量增多，從而增加石墨球的數(shù)量，并使得石墨球細(xì)化、圓整且分布均勻。K/Na變質(zhì)劑具有突出的促進(jìn)

4、稀土對(duì)鐵水的脫硫、脫氧作用，從而起到凈化鐵水及提高表面張力和界面張力的作用，這是其提高球化率防止變態(tài)石墨的本質(zhì)所在。當(dāng)K/Na-RE復(fù)合變質(zhì)劑的加入量為1.0﹪時(shí)，球墨鑄鐵的微觀組織和力學(xué)性能最好，石墨球和基體組織得到細(xì)化，珠光體形成比例減少，球墨鑄鐵的強(qiáng)度、硬度和韌性都明顯增加，白口傾向也得到改善。進(jìn)一步研究表明，K/Na-RE復(fù)合變質(zhì)增加了鐵素體的含量，細(xì)化晶粒組織，使得晶間邊界增加，阻礙P以磷共晶形式析出和聚積，而減弱了P的破壞作

5、用，可以在較低的碳(3.0 w<,b>.﹪-3.2 w<,b>.﹪)和Si含量(2.4 w<,b>.﹪-2.6 w<,b>.﹪)的條件下，使球墨鑄鐵中鐵素體含量有所增加，從而使得沖擊韌性及延伸率上升，綜合力學(xué)性能得到改善。 在用增碳法生產(chǎn)球墨鑄鐵的過程中，采用K/Na—RE復(fù)合變質(zhì)處理可以促進(jìn)增碳處理的效果，進(jìn)一步增加了石墨球的數(shù)量，細(xì)化并均勻了石墨球及基體組織。經(jīng)過增碳處理和K/Na—Re復(fù)合變質(zhì)處理后，試樣的強(qiáng)度、硬度和韌性