提高灰鑄鐵缸體力學(xué)性能的優(yōu)化工藝及控制.pdf

1、本論文在本廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，研究了隨流孕育、錫元素及不同爐料配比對(duì)所研究WD615發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的組織和性能的影響。
　　 孕育處理作為改善鑄鐵件性能的一種主要的方法，能降低鐵液的過冷傾向，使共晶團(tuán)細(xì)化，石墨的形態(tài)、尺寸及分布得到改善[1]。孕育處理不僅可以提高鑄件的力學(xué)性能，改善斷面均勻性，而且可以消除薄壁、邊緣處的白口，從而改善鑄件的切削性能。在孕育工藝上，我廠一直采用爐前一次孕育法，氣缸體石墨形態(tài)為A+部分B型石墨，有待進(jìn)一步

2、改善。試驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明：WD615氣缸體鑄件采用0.3％Si—Ba孕育劑爐前一次孕育與0.07％的Si-Zr孕育劑隨流孕育相結(jié)合，獲得均勻分布的A型石墨，石墨片長(zhǎng)4級(jí)；隨流孕育處理能夠改善石墨形態(tài)和分布，消除了B型石墨；隨流孕育處理對(duì)氣缸體的共晶團(tuán)數(shù)量和基體組織沒有明顯影響。
　　 錫對(duì)提高WD615缸體的性能有明顯的作用。錫對(duì)WD615氣缸體金相組織的影響主要與改變其動(dòng)力學(xué)條件有關(guān)。錫會(huì)在結(jié)晶前沿形成低熔點(diǎn)的偏析層，阻礙了碳原子的

3、擴(kuò)散與奧氏體-石墨共晶團(tuán)的生長(zhǎng)。錫的加入細(xì)化了共晶團(tuán)，同時(shí)，錫對(duì)提高珠光體含量有顯著作用。也可使拉伸強(qiáng)度提高及使布氏硬度增加。這和錫加入后，共晶團(tuán)細(xì)化有關(guān)。此外，錫加入后，組織更加均勻，反映到階梯試塊的斷面硬度差(斷面敏感性)也呈降低趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 (1)隨著錫加入量的增加，灰鑄鐵石墨形態(tài)有所改善，共晶團(tuán)細(xì)化。
　　 (2)在錫加入量≤0.1％的情況下，可以明顯提高灰鑄鐵的拉伸強(qiáng)度，但當(dāng)錫加入量＞0.1％時(shí)，

4、拉伸強(qiáng)度有所下降。
　　 (3)錫對(duì)提高灰鑄鐵珠光體含量有明顯提高。當(dāng)錫含量達(dá)到0.1％時(shí)，可以獲得100％珠光體。
　　 (4)隨著錫加入量的增加，布氏硬度一直增加，斷面敏感性有所下降。
　　 通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明濰柴鑄造工廠爐料比例最佳為60％廢鋼、回爐料20％、生鐵20％。金相：A型為主允許少量B型，片長(zhǎng)不小于4級(jí)，珠光體含量≥98％，硬度：190-240HB，鑄件本體拉伸強(qiáng)度≥200MPa，試棒拉伸強(qiáng)度≥25