我国铸造业的主要问题
我国的铸造行业目前的发展趋势虽然是很好了,但跟发达国家相比我们还是有很大的差距.国内的技术水平,工艺手段跟他们比较还是有一定的差距.这种差距就导致我们的产品出口量较少,经济发展就会有一定的阻碍.除此之外,现代工业中,技术落后,设备不行,能源消耗和原材料消耗高还有环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题将会严重影响铸造行业的发展,影响国家经济.
加入稀土提***
在高强度低合金球墨铸铁方面,除了球墨铸铁对铜、钼研究较多外,还对镍、铌等进行了研究。中锰球墨铸铁虽然在性能上不够稳定,但多年来的系统研究与生产应用,球墨铸铁机床床体,取得了显著的经济效益。
在耐热球墨铸铁方面,除了中硅球墨铸铁以外,系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍,是普通耐热铸铁的2倍,并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。
高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展,球墨铸铁铸造厂,它在石油开采机械、化工设备、工业用炉器件上均取得了成功的应用。
在耐酸球墨铸铁方面,中国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小、均匀、致密,由此,抗蚀性能提高了10%~90%,并且其机械强度也有显著改善。
稀土能使石墨球化。自从H. Morrogh使用***得到球墨铸铁以来,先后许多人研究了各种稀土元素的球化行为,发现***是有效的球化元素,其他元素也均具有程度不等的球化能力。
中国对稀土的球化作用进行了大量研制工作,发现稀土元素对常用的球墨铸铁成分(C3.6~3.8wt%,Si2.0~2.5wt%)来说,很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨;而且,当稀土量过高时,还会出现各种***形的石墨,白口倾向也增大,但是,如果是高碳过共晶成分(C>4.0wt%),稀土残留量为0.12~0.15wt%时,可获得良好的球状石墨。
根据中国铁质差、含硫量高(冲天炉熔炼)和出铁温度低的情况,加入稀土是必要的。球化剂中镁是主导元素,稀土一方面可促进石墨球化;另一方面克服硫以及杂质元素的影响以保证球化也是必须的。
稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明,当干扰元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等总量为0.05wt%时,加入0.01wt%(残余量)的稀土,可以完全中和干扰,并可抑制***石墨的产生。中国绝大部分的生铁中含有钛,有的生铁中含钛高达0.2~0.3wt%,但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.02~0.03wt%,故仍可保证石墨球化良好。如果在球墨铸铁中加入0.02~0.03wt%Bi,则几乎把球状石墨完全破坏;若随后加入0.01~0.05wt%Ce,则又恢复原来的球化状态,这是由于Bi和Ce形成了稳定的化合物。
稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明,球墨铸铁,含***的孕育剂可使铁液在整个保持期中增加球数,使***终的组织中含有更多的石墨球和更小的白口倾向。经研究还表明,含稀土的孕育剂可改善球墨铸铁的孕育效果并显著提高抗***的能力。加入稀土可使石墨球数增多的原因可归结为:稀土可提供更多的晶核,但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同;稀土可使原来(存在于铁液中的)不活化的晶核得以长大,结果使铁液中总的晶核数量增多。
合金元素用国际元素符号表示,含量大于或等于1%时,用整数表示:小于1 %时一般不标注.常规元素(C、Si、Mn、S、p)一般不标注,有特殊作用时,才标注其元素符号及含量..白口铸铁:白口铸铁中的碳全部以渗透碳体(Fe3c)形式存在,因断口呈亮白色.故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工.因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等.大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料..灰口铸铁;铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在.断口呈灰色.它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件.灰口铸铁按基体组织不同,分为铁素体基灰口铸铁、珠光体--铁素体基灰口铸铁和珠光体基灰口铸铁三类.由于灰口铸铁内存在片状石墨,而石墨是一种密度小,强度低、硬度低、塑性和韧性趋于零的组分.它的存在如同在钢的基体上存在大量小缺口,即减少承载面积,又增加裂纹源,所以灰口铸铁强度低、韧性差,不能进行压力加工.为改善其性能,球墨铸铁管道,在浇注前在铁水中加入一下量的硅铁,硅钙等孕育剂,使珠光体基体细化,.可锻铸铁:可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳合金铸成白口铸铁坯件,再经过长时间高温退火处理,使渗碳体分解出团絮状石墨而成,即可锻铁是一种经过石墨化处理的白口铸铁.
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