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亿锦天泽钢铁有限公司
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近些年来,由于对灰铸铁的强度要求越来越高,灰铸铁的组织特征发生了很大的变化,也带来了度灰铸铁切削加工性能变差这一普遍关注的问题。度灰铸铁的切削加工性能较差,其主要原因与其组织组成相中石墨的形态、数量、尺寸、分布以及珠光体基体的特征相关。 本文通过调整Si/C比、合金化元素加入量以及改变孕育剂种类来影响灰铸铁的石墨、珠光体以及初生奥氏体形态,从而获得更高的抗拉强度以及更好的切削加工性能。 从金相组织方面,提高Si/C比会减少石墨数量,增强基体强度;加入合金化元素进行变质可以使石墨变得更加弯曲细小,并能够提高基体强度。从灰铸铁的力学性能上来看,提高Si/C比能大幅提高其力学性能,随着合金化元素加入量的提高也可以提高其力学性能,在考察的孕育剂中,硅锆锰孕育剂提高力学性能的效果佳。在铸铁中,碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在,游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格,基面中的原子间距142nm,原子间结合力较强;而两基面间的面间距340nm,因基面间距较大,原子间结合力较弱,故结晶时易形成片状结构,且强度、塑性和韧性极低,接近于零,硬度仅为3HBS。另外,在碳原子的四个价电子中,只有一个价电子参加到电子气中去,这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。 铸铁型材具有组织均匀致密;耐压气密性好;减磨性能强;表面质量光洁;尺寸精度高:加工余量小;硬度分布均匀;抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。 空心铸铁型材及水平连铸装置,在相应领域内替代砂型铸件,这种空心铸铁型材的截面中部有通孔,截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置,其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成,其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。本实用新型采用的技术方案,与砂型铸造相比,表现在机械性能提高,切削性能提高,表面光洁,加工余量小,可直接加工成阀体、齿轮泵外壳,液压导向套等,比实心型材的再加工提高了工效。空心铸铁型材生产,基本有三种方式,种采用垂直下拉的间歇式连铸铁管生产装置,该装置因生产的型材致密性差已被淘汰;第二种采用水平连铸加内结晶器的生产装置生产空心铸铁型材, 前面我们已讨论过化合态的渗碳体,它若加热到高温,便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相,而游离态的石墨则是一种稳定相。 从加工性能上看来,提高Si/C比使加工性能严重恶化,随着合金化元素加入量增加,加工性能先提高后降低,在考察的孕育剂中,硅锆锰孕育剂提高加工性能和力学性能的效果也为佳。 通过分析拉伸过程以及切削加工过程中度灰铸铁的石墨变形规律,揭示出石墨对度灰铸铁抗拉强度与加工性能的影响机制。在拉伸过程中,石墨作为夹杂分布在集体组织中,石墨形态对度灰铸铁的抗拉强度有很大的影响。石墨越弯曲,石墨端部角度越钝,抗拉强度越好。在切削加工过程中,由于剪切力的作用,度灰铸铁组织中的石墨将发生规律性的变形,增加石墨的数量能够减轻切削加工过程中的抗力、降低刀具的磨损,改善度灰铸铁的切削加工性能。通过石墨对度灰铸铁的性能影响的研究,
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