合成铸铁的研究及应用

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钢铁铸件研究报告

钢铁铸件研究报告

钢铁铸件研究报告
本报告对钢铁铸件进行了全面研究,包括其材料、制造工艺、性能特点、应用领域等方面进行了详细介绍和分析。

首先,钢铁铸件的材料主要有铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢等。

不同材料的组成和性质决定了其在制造过程中的性能表现和应用范围。

其次,本报告详细介绍了钢铁铸件的制造工艺,包括模型制作、熔炼、浇注、冷却等各个环节。

同时,针对不同的铸造工艺,也提供了一些优化建议和注意事项。

在性能方面,本报告重点分析了钢铁铸件的力学性能、热学性能、耐腐蚀性能等方面。

通过实验数据和实际应用经验,得出了不同材料和工艺下的性能表现和适用范围。

最后,本报告还对钢铁铸件的应用领域进行了探讨,包括汽车工业、机械制造、船舶制造等领域。

同时,也提供了一些未来发展趋势和可能的创新方向。

总之,本报告为钢铁铸件的研究和应用提供了全面、深入的分析和参考,对相关从业人员和研究者具有一定的参考价值。

- 1 -。

铸铁的结构原理及应用

铸铁的结构原理及应用

§1

铸铁的分类及石墨化
③P含量大于0.3%后出现Fe3P,硬而脆,细小均 匀分布时,提高铸铁的耐磨性,反之连成网,降 低铸铁的强度,除耐磨铸铁外,(0.5~1.0%P)通 常铸铁P含量<0.3%。 ④阻碍石墨化Mn、S等。 ⑤S不仅阻碍石墨化,还会降低铸铁的强度和流 动性,故其含量应尽量低,一般在0.15%以下,而 錳因为可与硫形成MnS,减弱硫的有害作用,同时 可促进珠光体基体的形成,从而提高铸铁的强度, 故可充许其含量在0.5~1.4% .
§1
铸铁的分类及石墨化
☂铸铁的分类 ♥白口铸铁
指碳主要以游离碳化物形式出现的铸铁, 断口呈白色,故称为白口铸铁。因为白口铸铁 硬度高,脆性大,难切削,所以很少用来制造 机械零件,工业中应用较少。
§1
铸铁的分类及石墨化
♥灰口铸铁
指碳主要以石墨形式出现的铸铁,断口呈 灰色,故称为灰口铸铁。根据石墨形态不同, 灰口铸铁又分为以下几类: (1)灰口铸铁。碳主要以片状石墨形式出现 的铸铁。 (2)可锻铸铁。碳主要以团絮状石墨形式出 现的铸铁。 (3)球墨铸铁。碳主要以球状石墨形式出现 的铸铁。 (4)蠕墨铸铁。碳主要以蠕虫状石墨形式出 现的铸铁。
§2
灰铸铁
(2)消除白口组织的退火 将铸件加热到850~950℃,保持一定时间(一般 为2~5h),然后随炉冷却至400~500℃出炉空 冷,使渗碳体在高温和缓慢冷却中分解,用于 消除白口,降低硬度,改善切削加工性。 (3)表面淬火 表面淬火的目的是提高铸件表面硬度和耐磨性。 常用的表面淬火有火焰加热表面淬火、高频与 中频感应加热表面淬火和电接触加热表面淬火 等。如对机床导轨进行中频感应加热表面淬火, 使表面淬火层获得细马氏体基体+石墨的组织, 其耐磨性就会显著提高。

铸铁在生活中的应用【可编辑全文】

铸铁在生活中的应用【可编辑全文】

可编辑修改精选全文完整版铸铁在生活中的应用铸铁是近代工业生产中应用最广泛的一种铸造金属材料。

一般在机械制造,冶金矿山,石油化工,交通运输和国防工业等各个部门中得到了广泛的应用。

铸钢在许多重型的和承受动载荷的机械零件中得到了广泛的应用。

按照铸铁中石墨的存在形式,又可以将铸铁分为灰铸铁,白口铸铁,球墨铸铁,蠕墨铸铁等等,按照铸铁的特殊性能又可以分为减摩铸铁,冷硬铸铁,抗磨铸铁,耐热铸铁等。

每种铸铁都因为其特殊的性能而得到了不同的应用。

灰铸铁(灰口铸铁):碳主要以片状石墨形式出现的铸铁,断口呈灰色,基体形式为:铁素体、珠光体、珠光体加铁素体。

由于灰铸铁具有一定的强度和良好的减震性、耐磨性,以及优良的切削加工性和铸造工艺性,并且生产简便、成本低,因此在工业生产和民用生活中得到最广泛的应用。

孕育铸铁:仍属灰铸铁范畴,是铁液经孕育处理后,获得的亚共晶灰铸铁。

孕育铸铁的碳主要以细片状石墨形式出现,基体形式为珠光体、铁素体。

经孕育处理后的孕育铸铁,Si常被调整到1.2%--1.8%,共晶团被显著地细化,石墨的尺寸及分布得到改善,从而提高了强度,因此孕育铸铁又常称为高强度灰铸铁。

孕育铸铁的抗拉强度可达200--400Mpa,抗弯强度可达450--600Mpa,但延伸率和冲击韧性仍较低,故常用于动载荷较小,静力强度要求较高的重要铸件,如机床床身、发动机缸体等。

球墨铸铁:是铁液经过球化剂处理而不是经过热处理,使石墨大部或全部呈球状,有时少量为团絮状的铸铁。

但球墨铸铁经过一定的热处理却可改变基体的形式,球墨铸铁的基体形式为:铁素体、珠光体、铁素体加珠光体、贝氏体、奥氏体加贝氏体。

(奥贝)球墨铸铁是二十世纪40年代末发展起来的一种新型结构材料,除有类似于灰铸铁的良好减震性、耐磨性、切削加工性和铸造工艺性外,还具有比普通灰铸铁高得多的强度、塑性和韧性,抗拉强度可达1200--1450Mpa,延伸率可达17%,冲击值可达60J/cm2,因此已用于生产受力复杂,强度、韧性、耐磨性等要求较高的零件,如汽车、拖拉机、内燃机等的曲轴、凸轮轴,还有通用机械的中压阀门等。

合成铸铁技术在发动机缸体上的应用

合成铸铁技术在发动机缸体上的应用
c n i t n f h r e a i, s lcin f c r u a t a d e uf r a in r c s . T r u h t e o f ma i o c a g rt r o o ee t o a b r n , n rs l i t p o e s o uz o ho g h
til n f cu e h r p i r h lg ft e s n h t a t r n wa mpo e ,t e e y i r — a ma u a t r ,te g a ht mo p oo y o h y te i c s i s i r v d h r b t e c o s
生产 成本考虑 ,最后 确定废钢: 回炉料为73 :。
Mne re F 、CF 、阴极铜 ,使用德国O L 直读光谱仪对 BF
铁液进行 陕速成分分析 ,调整铁液成分为 3 % 3 % C . ~. 2 4 、
16 ~18 S 、 0 6 ~0 7 M n P 0 0 % 、 0 0 % ~ .% .% i .% .% 、 < .3 .8
五菱微 车发 动机B 系列缸体的试制情 况介绍如下 。
浓度 起伏 ,带来 更 多的石 墨结 晶核 心 ,细化 石 墨 ,减
小对金属基体的割裂作用【 ” 。其二 ,由于增碳剂和废钢 中都含氮 , 大量加入使铁液含氮量增加 ,而适量 的氮 将有助于细化石墨 ,促进珠光体形成[ 2 1 图1 ,如 所示 。
制 ,合成铸铁的石墨形态得到 了改善 ,提高 了力学性能 ,同时改善机械加工性能,提高 了经济效 益,降低 了生产成本 。
关键 词 :发 动机缸体 ;合成 铸铁 ;增碳剂 ;石墨形态 中图分 类号 :T 27 文 献标识 码 :B G5 文章 编号 :10—97 (0 1—260 0 147 2 1) 2 12— 3 1

推广合成铸铁应用的若干工艺技术问题

推广合成铸铁应用的若干工艺技术问题

推广合成铸铁应用的若干工艺技术问题金永锡(上海圣德曼汽车铸造有限公司,上海201805)摘要:介绍以废钢和回炉料为主要炉料生产合成铸铁的熔炼条件和合成铸铁的力学性能指标。

对合成铸铁力学性能较高的原因进行了分析,并对熔炼合成铸铁时选用增碳剂的原则和增碳工艺进行了详细讨论。

以笔者公司的铸件为例,介绍了生产合成灰铁、合成球铁的具体配料、化学成分、性能水平及原材料成本。

关键词:合成铸铁;增碳剂;增碳工艺中_图分类号:T G25文献标识码:A文章编号:1003—8345(2009)05—0015一06S o m e Tec hn i ca l Pr obl em s w i t h Produ c t i o n Proc es s of Sy nm et i c C a s t I r onsJI N Y ong—xi(Sha ngha i Sandm ann A ut om ot i ve Fo und l y C o.L t d.,Shang hai201805,Chi na)A bs t r ac t:The m el t i ng condi t i ons a nd m e chani ca l pr oper t i es of t he s ynt het i c c as t i r ons pr oduced w i t h s teel s cm p a nd r et um s as m ai n m el t i ng ch ar g e w er e i n t r odu ced.T he r eas on of r elat i vel y hi g h m e c hani cal pr oper t i es of s ynt het i c c as t i r ons w a s anal yz ed,as w el l as t hecar bu r i zer choi ce pr i nci pl e a nd car bur i zi ng pr o cess f br m el t i ng of s ynt het i c c a st i r ons w as di scus sed i n det a i l.T ak i ng s o m e cas t i ngs of aut hor’s com pany as ex am p l e s,t he act ual ch ar g e m i xt ur e r at i o,eh em i cal com pos i t i on,pr op er t y l evel and c o s t of r a w m at er i al of s ynt het i c gr ay i r ons a nd no du l ar i r ons w as i nt roduced.K e y w o r ds:syn t het i c c as t i m n;car bu“zer;car bu r i zi ng pm c e ss在汽车、拖拉机和机械制造业生产过程中产生的返回料、废品和切屑总量达铸件总量的l倍以上,某些产品甚至达4~5倍之多。

有关合成铸铁的一些问题

有关合成铸铁的一些问题

有关合成铸铁的一些问题1、什么叫合成铸铁?传统的铸铁熔炼,其炉料组成是以新生铁为主,配加回炉料和少比例的废钢,加废钢的目的是为了降低铁液中的含碳量。

一直以来,熔炼球铁大多数只加5%-10%废钢,保持着在不产生石墨漂浮的情况下,遵循高碳低硅大孕育的原则,认为碳当量高,尤其是碳高有利于铸铁的自补缩,不容易产生缩孔缩松缺陷,因此尽量少加废钢是很自然的事,而在灰铸铁的熔炼中,因知道降低碳含量,能减少割裂铸铁金属基体中的石墨量,而有效的增加强度,碳越低,强度就越高,所以依灰铸铁的牌号不同,配加一定比例的废钢,以达到各牌号所需的含碳量,相当长一个时期,我们生产的铸铁牌号不高,很多小型企业还不要求牌号,大多生产的牌号只为HT150,HT200和HT250,,因此所加废钢比例就低,大多在15-35%范围内,认为多加废钢,铸件缩性大,因此不敢多用。

现在知道,炉料的组成是对铸铁件的质量有很大影响的,在铸铁的熔炼中,我国长期的采用低比例的废钢配比,是否是我国在同样CE下强度不如国外高,而强度相当时,CE又比人家的低,因而铸造性能恶化,是值得我们探讨的。

近些年来,我国铸造界热门的话题有两个,一个是风电,高铁等所用的高韧性低温铁素体球铁,提高性能措施之一就是要用高纯生铁,第二个就是合成铸铁,提倡多用废钢和加增碳技术来提高铸铁性能,这两项技术都牵涉到炉料的合理应用,认识到了精料出精品的内在含义。

应当说是我们在铸铁件的生产中的一种进步。

到底为什么叫合成铸铁,在铸铁件的生产中,炉料以废钢为主,不加生铁或少用生铁,然后就是加入本厂的回炉料,并用增碳技术达到所需的含碳量,这就叫合成铸铁吗?这种新的配料所获得的铸铁,虽然与老工艺相比在炉料单目上大体相同,只是各组分加入比例不同而已,但在铸铁的性能上有了很大的提高,因此对这种工艺所获得的铸铁,取一个新的名词,叫合成铸铁,表示与原传统工艺的区别。

看到美国铸造协会1974年年刊上一篇有关铸铁生产所用增碳剂的文章内,提到自然界本没有铁元素,它是由铁矿石经高炉用焦炭还原而获得,它把这种铁称之为合成铁,或人造铁(Synthetic iron)因而用这种铁生产的铸铁件叫做合成铸铁也算说得有理。

21.合成铸铁的研究及应用

21.合成铸铁的研究及应用

合成铸铁的研究及应用王顺安,邹荣剑(重庆大江信达铸锻有限公司,重庆 401321)摘要:由于合成铸铁废钢加入量大,增碳技术成为其生产的关键技术。

本文着重从探讨增碳原理、成分、合成铸铁熔炼工艺进行探讨,并对合成铸铁机械性能和金相组织等进行了介绍。

关键词:合成铸铁;增碳剂;机械性能;金相组织近年来,随着铸铁的不断发展,生铁资源日益紧缺,优质生铁更是供不应求,价格日趋上涨。

面对日益严峻的形势,一部分铸铁件生产厂家应用电炉生产合成铸铁技术,提高产品质量,降低成本,提高企业效益。

在合成铸铁技术不断发展过程中,废钢加入量越来越大,从最初的30%,现已增加到80%。

由于电炉熔炼合成铸铁废钢加入量的增大,其增碳技术是保证熔炼质量,改善铸铁组织和性能的关键。

本文就电炉熔炼合成铸铁增碳原理,熔炼工艺进行了探讨,并介绍了合成铸铁的金相组织和性能。

1 增碳的原理合成铸铁熔炼过程中,由于废钢加入量大,铁液C 含量低,必须采用增碳剂增碳。

增碳剂中以单质形式存在的碳,熔化温度为3727℃,在铁液温度下不能熔化,因此,增碳剂中的碳主要通过溶解和扩散两种方式溶于铁液。

当铁液的含碳量在2.1%时,石墨增碳剂中的石墨可直接在铁液中溶解直溶[1]。

而非石墨增碳的直溶现象基本不存在,只是随着时间的推移,碳在铁液中逐渐的扩散溶解。

对于电炉熔炼合成铸铁的增碳,采用晶体石墨增碳的增碳速度显著高于非石墨增碳剂。

电炉熔炼铸铁采用增碳剂进行增碳,其碳在铁液中扩散溶解,国外某大学就这个问题对含碳物质在铁碳溶液中溶解进行了试验研究。

试验把温度处在1623~1923K 之间的各种含碳物质作为研究对象,研究它们在铁液中的溶解及相互作用。

含碳物质的溶解遵守公式如下:)(Cb C K j −•=式中:j ——表示碳溶解时的传质通量;C ——表碳的饱和浓度; Cb ——表示碳的主体浓度;K ——表示总溶解系数,KpKu K 111+=; Ku ——表示固体粒子表面液体边界层的碳传质系数;Kp ——表示界面反应常数。

铸铁的发展及应用方向

铸铁的发展及应用方向

铸铁的发展及应用方向铸铁是一种重要的工程材料,具有良好的可铸性、强度和耐磨性,广泛应用于工业生产和建筑领域。

本文将从铸铁的发展历程、应用方向以及未来发展趋势等方面进行阐述。

铸铁是人类使用最早的金属材料之一,它的历史可以追溯到公元前4世纪。

最初铸铁主要用于铸造武器和农具等军事和农业工具,随着工业革命的到来,铸铁得到了更广泛的应用。

在19世纪后期和20世纪初期,铸铁得到了新的发展,出现了多种不同强度和性能的铸铁材料。

铸铁的应用方向非常广泛。

首先,在建筑领域,铸铁常用于制造构件和装饰品。

铸铁构件具有高强度和耐久性,可以承受重载和外部压力,常用于建筑框架、支撑柱和梁等结构。

同时,铸铁装饰品以其精美的造型和纹饰广受青睐,常用于室内和室外装饰。

其次,在机械制造领域,铸铁广泛应用于制造零部件和工艺设备。

铸铁材料具有良好的机械性能,可以承受高压和高温,因此常用于制造发动机缸体、机座、轴套等重要零部件。

此外,铸铁还常用于制造工艺设备,如管道、阀门和泵类等。

再次,铸铁在交通运输领域也有广泛应用。

铸铁铸件可以用于制造汽车和船舶的零部件,如发动机缸盖、转向机壳等。

同时,铸铁材料还可以用于制造铁路轨道和铁路桥梁等。

随着科技的进步和工业的发展,铸铁也在不断进化和改进。

一方面,研究人员正在开发新型铸铁材料,以提高其强度、韧性和耐腐蚀性能。

例如,球墨铸铁是一种通过在铸铁中添加微量的镁和锰元素而获得的强韧铸铁,具有良好的机械性能和抗冲击性能,适用于制造要求高强度和耐磨性的零部件。

另一方面,铸铁的制造工艺也在不断改进,以提高生产效率和质量。

例如,现代铸铁生产常采用自动化和数字化技术,如计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)等,大大提高了铸铁的生产效率和质量控制能力。

未来,预计铸铁的应用领域将继续扩大,并在一些新兴领域得到应用。

首先,随着节能环保的要求不断增加,轻量化材料的需求也在增加。

由于铸铁密度较高,重量较大,因此在一些需要轻量化材料的领域可能有所限制。

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1 增 碳 的原 理
合 成铸 铁熔 炼 过程 中 , 由于 废钢 加 入量 大 ,铁 液 碳 含量 低 ,必须 采 用增 碳 剂 增碳 。增碳 剂 中 以单 质 形 式 存 在 的碳 ,其 熔 化温 度 为37 7℃ ,在 铁 液 2
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趋 上 涨 。面 对 曰益 严 峻 的 形 势 ,一 部 分 铸 铁 件 生
产 厂 家 应 用 电炉 生 产 合 成 铸 铁 技 术 ,提 高 产 品 质 量 , 降 低 成 本 ,提 高 企 业 效 益 。在 合 成 铸 铁 技 术
不 断 发 展 过 程 中 , 废 钢 加 入 量 越 来 越 大 , 从 最 初
温 度 下 不 能熔 化 , 因此 ,增 碳 剂 中 的碳 主要 通 过 溶
物 质 在 铁 碳 溶 液 中 的溶 解 进 行 了试 验 研 究 。 试 验
把 温 度 处 于 16 3 1 2 间 的各 种 含碳 物 质 作 2 3K之 9
的3 % ,现 已增 加 到 8 % 。 由 于 电炉 熔 炼 合 成 铸 0 0 铁 时 废 钢 加 入 量 的 增 大 , 因此 增 碳 技 术 成 为 保 证 熔 炼 质 量 , 改 善 铸 铁 组 织 和 性 能 的 关 键 。 本 文 就 电炉 熔 炼 合 成 铸 铁 的增 碳 原 理 、熔 炼 工 艺 进 行 了
溶解系数, — ,其中 专: 争+ 一表示固体粒子
A A “ A p
表 面液 体边界层 的碳传质 系数 , 一 表示 界面反
应常数。
试 验 表 明 ,碳 在 铁 液 中 的 溶 解 受 到 固 体 粒 子 表 面 液 体 边 界层 碳 传 质 的 控 制 。用 焦 炭 和 煤 颗 粒 所 得 的结 果 与 用 石 墨 所 得 的结 果 对 比 , 发 现 石 墨 增 碳 剂 在 铁 液 中 的扩 散 溶 解 速 度 明显 快 于 焦 炭 和 煤 颗 粒 一 类 的 增 碳 剂 。用 电 子 显 微 镜 观 察 部 分 溶
材料 与工艺
合成 铸铁 的研 究及应 用
王顺安 ,邹荣剑 ( 重庆大 江工业 集团铸锻公 司,重庆 4 1 2 ) 0 1 3
摘要 :由于合成铸铁 中废钢加入量 大,增碳技 术成 为其生产 的关键 。着重从增碳原理 、成分 、 合成铸铁 熔炼工艺进行 了探讨 ,并介 绍 了合成铸铁 力学性 能和金相 组织。 关键词:合 成铸铁 ;增碳剂;力学性 能;金相组 织 中 图分 类 号 :T 2 3 G 4 文 献标 识 码 :A 文 章编 号 :1 7 — 3 0 ( 0 0 3 0 1 — 4 3 3 2 2 1 )0 — 0 5 0 6
Ke r y wo d:s n hei a tio c r urz n g n ; c n c l r p ry; c osr c e y t tc c s r n; a b ii g a e t me ha i a o e t mir tu mr p
近 年 来 , 随 着 铸 铁 生 产 的 不 断 发 展 , 生 铁 资 源 日益 紧 缺 ,优 质 生 铁 更 是 供 不 应 求 ,价 格 日
探 讨 ,并 介绍 了合 成 铸 铁 的 金 相 组织 和 性 能 。
为研 究对象 ,研究 它们在铁 液 中的溶解 及相互作
用 。含 碳 物 质 的 溶 解遵 守公 式 () 1:
j K‘ — b = ( C) C () 1
式 中 : , 表 示 碳 溶 解 时 的 传 质 通 量 ;C 表 示 碳 一 一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
是 随着 时间 的推 移 ,碳 在 铁 液 中逐 渐地 扩 散溶 解 。
对 于 电炉 熔炼 合 成 铸铁 的增 碳 ,采 用 晶体 石 墨增 碳 的增碳 速度 显 著 高于 非石 墨增 碳 剂 。
电炉 熔 炼 铸 铁 采 用 增 碳 剂 进 行 增 碳 时 , 碳 在 铁 液 中 扩 散 溶 解 , 国 外 某 大 学 就 这 个 问题 对 含 碳
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