我國高純生鐵研制、生產與應用(編輯修改稿)
2025-07-17 05:46 本頁面
【文章內容簡介】 吸收功，抗拉強度還要在400MPa以上，重要的是該鑄件對列車的安全性、穩(wěn)定性影響極大。上有承載人的列車、下有飛速的車輪，其重要性不言而喻。 常州華德機械公司開發(fā)并生產了該類產品2萬多套，無一不合格品。其質量的高穩(wěn)定性受到國內外用戶的肯定與贊揚。其穩(wěn)定性的因素之一就是采用了高純生鐵。本文就高端的低溫鐵素體球鐵采用高純生鐵的必要性，高純生鐵與其性能、組織之間的關系進行探討。探討從2方面進行，一是低溫鐵素體球鐵性能與高純生鐵之間的關系；二是其金相組織與高純生鐵的關系。低溫鐵素體球鐵的性能見表表10表9 超低溫鐵素體球墨鑄鐵附鑄試樣的力學性能材料牌號力學性能抗拉強度Rm、MPa（min）、MPa（min）斷后伸長率A%（min）硬度HBW（20℃）QT40018AL40024018130150（40℃）QT40018AL40024018130150（50℃）QT40018AL40024018130150（60℃）QT40018AL40024018130150注：用25mmY型附鑄試樣作檢驗試樣。表10 低溫鐵素體球墨鑄鐵附鑄試樣V型缺口的沖擊性能材料牌號最小沖擊吸收功（J）20℃40℃50℃60℃三個實驗平均值單個試樣（min）三個實驗平均值單個試樣（min）三個實驗平均值單個試樣（min）三個實驗平均值單個試樣（min）QT40018AL（20℃）129QT40018AL（40℃）129QT40018AL（50℃）129QT40018AL（60℃）129注：用25mmY型附鑄試樣。鑄鐵的性能是由組織決定的，低溫鐵素體球鐵的金相組織見表11。表11 低溫鐵素體球墨鑄鐵的金相組織金相組織要求球化率90%以上基體100%鐵素體石墨大小5～6級石墨球數(shù)90～200個/mm2磷共晶+碳化物100倍下≈0%低溫鐵素體球鐵在400MPa抗拉強度下，20℃～60℃皆要達到沖擊功，在技術攻關上有2個難點：一是抗拉強度與低溫沖擊值是相互制約的，例如與ENGJS40018ULD相比，抗拉強度400MPa，但僅有20℃沖擊值12J要求，與ENGJS35022ULD相比，雖有40℃沖擊值12J的要求，但抗拉強度僅為350MPa，要在40℃、50℃、60℃沖擊值達12J的同時要達到400MPa抗拉強度，當時國內外尚無此標準。二是球墨鑄鐵的性能特性是低溫沖擊值隨溫度降低，要求在比20℃更低的40℃、50℃、60℃皆達到12J，技術難度很大。在華德機械公司攻克上述難關時，發(fā)現(xiàn)采用高純生鐵是滿足其性能與組織的基礎。這個基礎支撐低溫鐵素體球鐵達到高性能的因素有五點：一是高球化率；二是全鐵素體；三是性能中強度與低溫沖擊值的平衡；四是晶界的凈化；五是低的塑—脆性轉變溫度。 高球化率與高純生鐵高端的低溫鐵素體球鐵對球化有兩個要求，一是球化率要在90%以上，二是Mg殘的含量保證在較低的范圍內，～%。前者是保證性能，后者是減少收縮，夾渣及白口傾向。為此，要求高純生鐵對S、Ti含量及反球化的微量元素控制起來：（1）控制S、Ti含量，可采用龍鳳山鑄業(yè)公司產的特級高純生鐵（S≤%、Ti≤%），也可采用1級高純生鐵（～%、～%）；（2）控制反球化微量元素，并用球化指數(shù)K1＜。表12為生鐵中反球化微量元素對球化的負面影響。表12 生鐵中反球化微量元素對球化的負面影響類別元素對球化的影響耗鎂型Se、Te消耗球化劑，影響球化率。促使石墨形成蠕蟲狀石墨、過冷石墨到片狀石墨晶界偏析型
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