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提高灰口铸铁的强度

时间:2023-07-14 16:06:15 点击:318次

一、提高灰口铸铁250强度的几种方法

1. 炉料配比 炉料配比

采用生铁+废铝+回料+增碳剂的方法,利用增碳剂中的氮气改变石墨的形状和宽度,提高灰铁铸坯的韧性。

2.控制物理成分

(1)很多冶炼企业认为硫是有害的,铁水中硫的浓度越低越好。 当然,事实并非如此。 在灰铁铸钢中,应考虑“硅碳化”和“锰硫比”。 即Mn=1.71S+(0.2~0.5)。 物理成分表:

碳3~3.3%; 磷≤0.12; 硅1.65~2.05; 锰0.7~1.1钛≤0.05; 硫≤0.12

(2)低合金化,添加一种或两种合金元素,添加时应考虑碳元素的浓度,不可一味追求强度。

3、铁水过热

对于灰铸铁件,在一定范围内提高铁液温度,可以细化石墨,致密晶界结构,提高铸铁的延伸硬度和布氏强度。 铁水过热温度应控制在1500-1530℃,过热时间应控制在以内。

4. 孕育剂和培养形式

灰口铸铁的孕育处理是在孕育处理后在铁水底部缓慢添加孕育剂(最常用的75Si-Fe)。 经过保温处理后,灰铸铁的强度会趋于均匀,提高了机械加工性能,同时也降低了灰铸铁的硬度。 灰铸铁毛坯的强度在-240标准时之间。

锡会增加灰铸铁的强度吗?灰铸铁中锡的浓度是多少?

锡可提高灰口铸铁的强度,浓度不应超过0.1%,我们铣床零件的浓度为0.08%

锡易在石墨-奥氏体界面富集,阻止碳向石墨扩散,并使碳共渗到奥氏体中,从而促进碳化物的生成。 铸铁中添加锡元素有促进碳化物的作用,但实际上对细化碳化物没有作用。 铬、铜、镍的作用不强,需要大量添加才能显着细化晶界。 锰对于促进碳化物具有适度的作用,但其用量往往因保持合适的Mn/S比而受到阻碍。 钒和钼的促进硬化能力最强,添加少量即可有相当大的改善。

如何利用热处理提高灰口铸铁250的强度

为了提高灰铸铁的表面强度和耐磨性,可进行表面处理,即火焰表面渗碳、高中频表面渗碳。加热温度为850-950℃。 考虑到其导热性较差,加热速度不宜太快,否则会形成熔化、渗碳裂纹缺陷。 高频渗碳要求铸铁烧成后的碳化物组织以碳化物为主。 采用喷水或聚乙烯醇水碱液,渗碳温度在200-400℃范围内,强度40-40℃,可保证表面强度和耐磨性

如果用内电阻炉加热,该如何处理?

灰铸铁的渗碳和渗碳与钢的组织变化基本相同,但由于钢坯原始组织和铸钢中石墨的分布和厚度的差异,这种诱因对加热有显着的影响。处理,因此它的加热、保温和冷却与钢材的热处理不同。

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(1)加热

铸铁的渗碳加热温度宜为830~900℃。 当碳化物组织为铁素体时,应取上限;当碳化物组织为碳化物时,应取下限。

(2)绝缘

保温时间还应根据碳化物组织来确定。 当原始组织为硬质合金时,保温时间必须充分保证型腔各部分被加热到规定温度。 如果原始组织是碳化物+铁素体或铁素体,则保温时间必须保证石墨溶解到奥氏体中达到饱和。 因此,根据碳化物的不同,保温时间应为0.5~3h。 但无论保温时间多长,都不会减少奥氏体中固溶碳量,也不能提高渗碳疗效,因此没有必要延长保温时间。

(3)冷却

为了保证坯料在调质时能获得马氏体组织,并保证型腔不致淬火或变形过大,应选择合适的渗碳介质。

由于铸铁中存在石墨(特别是粗石墨),容易引起挠度集中和渗碳裂纹,因此铸铁通常采用油作为渗碳介质。

这里需要注意的是,渗碳后的毛坯的绝对强度值通常不会超过,只有在极少数情况下才有可能达到,即具有良好的原始组织并富含适当的合金元素时。

渗碳件的渗碳应在淬火、回火后立即进行,渗碳温度应根据型腔的具体要求确定。 通常的高温(250℃以下)渗碳的主要目的是消除渗碳变形,降低塑性; 低温渗碳(500~600℃)是为了获得以索氏体为碳化物的组织。 从200℃左右开始,提高渗碳温度,强度和强度逐渐降低,塑性增加。

灰铸铁的等温淬火和回火目前也广泛使用,其操作方式与钢的等温渗碳类似。

如何稳定灰铸铁中的碳化物结构

在铸钢生产中,灰铸铁中添加的合金元素按其作用可分为四类:石墨化元素、碳化物生成元素、稳定碳化物元素和细小碳化物元素。 碳(C)、硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、铜(Cu)和镍(Ni)元素在铸铁熔化时可导致石墨的形成,被认为是石墨化元素。 然而,这个元素的作用并不相同。 Cu的石墨化能力仅为Si的0.05%。 Ni和Cu具有石墨化和细化碳化物的双重作用,其中细化碳化物的作用为主,因此被认为是稳定碳化物的元素。 由于锡(Sn)、锑(Sb)、锰(Mn)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)、铌(Nb)可以减缓石墨的析出,降低回火倾向, 被定义为矩阵生成元素。 其中一些元素,如钼(Mo),由于具有细化碳化物的能力,还具有双重作用:当钼浓度高时,它是细化碳化物的元素;当钼浓度高时,它是细化碳化物的元素;当钼浓度高时,它是细化碳化物的元素。 当其浓度>0.8%时,为珠光体生成元素。 人们有意识地在灰铸铁液中添加一些合金元素,以促进碳化物的生成,细化碳化物组织,增强其稳定性。 细小的碳化物与铁素体和氮化物片交替的层状结构会降低铸铁的强度和硬度。

灰口铸铁淬火体如何控制

淬火体分子式为Fe3C,是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物。 其含碳量为6.69%; 熔点约为1227℃; 不发生同素异形转变; 但有磁转变,在230℃以下具有弱铁磁性,在230℃以上失去铁磁性; 它的强度非常高(相当),而塑性和冲击硬度几乎等于零,延展性极大。

淬火体不易被硫酸醇碱液腐蚀,在显微镜下呈现白色条纹,但被酸性甜酸钠腐蚀,在显微镜下呈现白色。 淬火体的显微组织有多种形状,当与钢和铸铁中的其他相共存时,呈块状、粒状、网状或板状。

淬火体是不锈钢中的主要强化相,其形状和分布对钢的性能影响很大。 同时,Fe3C是一种介(亚)稳定相,在一定条件下会分解:Fe3C→3Fe+C,分解后的单质碳就是石墨。

石墨冷铁如何处理灰口铸铁加工表面的气泡

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在使用石墨冷铁之前,对石墨冷铁进行保温处理可以避免出现气孔。

石墨冷铁球,其主要使用原理是石墨冷铁材料具有比重轻、耐火度高、导热系数大等优点。 因此,用石墨冷硬铸铁作为激冷器代替金属冷硬铸铁,可以更好地解决铸件、铸铜、铸铝等毛坯的松动、缩孔问题。 并且能有效解决钢坯中使用金属冷硬铸铁所形成的白孔、气孔等铸造缺陷。 将成型后的石墨冷铁放置在铸钢需要激冷的热点处,使铸坯金相组织95%以上为细条状碳化物,晶界簇数可达450个,坯料强度可提高20-50HB。 可以提高毛坯表面的白度和耐磨性。 使用石墨冷铁时,可在冷铁上涂上石墨油墨或滑石油墨,使用次数比金属冷铁长5-10倍。

硼合金铸铁的异同

硼铸铁通常是指在灰铸铁中添加0.03-0.08%的硼,在金相组织中可以获得不同数量的含硼固溶体或莱氏体组织。 含硼固溶体的显微强度在-1280之间,显微强度随着硼浓度的降低而降低。 硼铸铁制造的气缸套使用寿命比高磷铸铁提高50-70%。 近年来已扩大应用于磨床床身等耐磨零件。

硼铸铁之所以具有较好的耐磨性,是因为它具有不同于普通铸铁的特殊金相组织。 特别是随着硼的加入,组织中出现了一种新的硬质相——含硼晶粒。 这些含硼基体的结构是什么? 通常认为是Fe23(CB)6,Fe3(CB)也被认为是Fe-Fe2B-Fe3(CB)的三元晶界结构,也有人认为应富含一定量。 当采用钒、钨、钼等元素时,还有(FeX)3(CB)6、(FeX)23(CB)6等结构。

全相组织含硼铸铁的显着特点是晶界碳化物上分布着断续的网状含硼基体与磷晶界的复合组织。 用量约为6-l2%。 碳化物为细条状碳化物,石墨呈A型均匀分布。

含硼晶粒的显微强度(上图)高于磷晶界的显微强度(-800)。 这些含硼氮化物在铸铁中往往以小片状或块状均匀分布在碳化物上,而碳化物是强度比它低得多的碳化物。 初次生锈后,强度较低的碳化物因生锈而出现轻微麻点,成为第二摩擦面。 高强度硼基体硬质相在晶界处突出,在碳化物上形成第一摩擦面。 硬质合金上的凹坑部分充满了润滑油,加上石墨的自润滑和储油功能,产生了硼铸铁独特的耐磨结构,使其大大增强。 耐磨性。 硼铸铁的耐磨性随着含硼晶粒的减少而提高,而含硼晶粒则随着硼含量的增加而减少。

灰铁铸件冷裂的原因有哪些? 他有办法避免吗?

其原因是落砂时薄壳件晃动破裂,违反操作规程; 水喷砂清砂时,热挠度较大,当挠度超过铸铁某一部位的伸长硬度时,应产生冷裂纹。 避免方法:对于易产生裂纹的薄壳零件,应单独挑出清洗,并认真执行合理的操作程序; 根据新乡通河(灰)铁铸件的组织和性能特点,选择合理的清理方法和清理工具;严格执行水爆工艺; 运输、搬运过程中,尽量减少碰撞。

影响灰铸铁流动性的元素有哪些?

合金流动性:指熔融金属的流动能力。

影响合金流动性的因素:

1、合金种类:

不同类型的合金,其螺旋宽度不同,即流动性不同。

其中灰铸铁的流动性最好,硅红铜和铝硅合金次之,铸件的流动性最差。

2、化学成分及结晶特性:

对于纯银和晶界成分的合金,熔化从铸钢壁表面向中心逐渐加速。 熔化后的表面比较光滑,未熔化液体的流动阻力小,因此流动性好。

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对于在一定熔化温度范围内结晶的亚固溶体合金,熔化时坯料似乎存在于较宽的两相区,既有液态又有枝晶。

熔化温度范围越宽,枝晶越发达,金属流动的阻力越大,金属的流动性越差。

灰口铸铁铝浓度高有什么危害

灰铸铁中铝浓度高的缺点:

力学性能降低,强度提高,耐热性降低,低温力学性能提高。

铜在铸铁中起什么作用?

铜也是灰铸铁中最常用的合金元素之一。 虽然单独添加Cu也可以增强灰铸铁分析仪器的硬度,但其效果不如Cr显着[4]。 在大多数情况下,Cu经常与合金元素Cr一起作用。 因此,在Cr浓度为0.20%~0.25%的情况下,Cu浓度为适宜。 试验时碳当量控制在3.95%-4.05%,Cr浓度控制在0.20%-0.25%,分别用60%SiBa和40%两种培养物进行复合培养,培养物总添加量为 4%。

当铜Cu浓度大于0.4%时,随着铁水中Cu含量的降低,延伸硬度显着降低。 当Cu含量达到0.4%时,这些下降趋势显着缓解。 而当Cr含量超过0.5%,进一步降低铁水Cu含量时,延伸硬度变化不大。 据悉,铁水底部Cu含量的变化对白洞的长度几乎没有影响。

铜合金分析仪器铁水底添加Cu主要有两个作用。 一方面,Cu也是稳定碳化物的元素,因此Cu的添加可以减少和稳定碳化物中的碳化物组织; 另一方面,Cu是促进石墨化的元素,可以抵消Cr元素增加的不利影响,有利于保证铁水的铸造工艺性能。

铜是钢和铝等合金的重要添加物。 在低合金结构钢中加入少量的铜(0.2-0.5%),可以提高钢的硬度及其耐大气和海洋腐蚀的能力。 在耐腐蚀铸铁和碳钢中添加铜,可以进一步提高其耐腐蚀性能。 含铜约30%的高镍合金是著名的高硬度、耐腐蚀的“蒙乃尔合金”,广泛应用于核工业。

如果灰铸铁中的硫浓度高,会出现硬点吗?

主要原因是铁水温度过高。

1、温度过低产生杂质,可能导致加工停止。

2、第二次保温的合金未完全熔化,有硬点残留。

解决办法只有一种:提高铁水温度。 如果使用冲天炉,认为内部温度很难升高,可以考虑不进行二次保温的方法(但拉速要快,在球状衰退发生之前浇铸坯) 。

硫在灰铸铁中的作用

过去,由于我国灰铸铁和球墨铸铁大多采用冲天炉冶炼,铁水增硫比较严重,导致原铁水磷含量较高,导致铸造性能下降以及铸铁的机械性能和球化效果。 不好,所以,在人们的记忆中,硫是灰铸铁中的有害元素之一,而铸铁铸造过程中硫的浓度越低越好。 主要原因是硫使灰铸铁中铁水粘度降低,增加铁水流动性,易造成灰铸铁中热裂纹、冷隔、白孔等铸造缺陷。 碳硫分析仪在球墨铸铁生产过程中,硫减少了稀土镁硅锰合金的添加量,容易造成球墨铸铁件球化不良和球化率下降。

随着电炉冶炼工艺的发展,可以很容易地获得低磷含量的铁水,这对于球墨铸铁的处理非常有利。 而且,一些鞋厂在灰铸铁生产中发现,电炉灰铸铁的材料性能不如冲天炉。