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通過實驗可知利用水渣鐵煉鐵生產的灰鐵消失模型材在金相組織和力學性能上完全達到標準灰鐵的要求。;3、使用ProCAST軟件對利用水渣鐵煉鐵直接生產(HT250)底架型材的試制方案進行模擬分析,模擬結果可知底注式澆注工藝方案易出現明顯的縮孔縮松缺陷、頂注式工藝方案有夾渣缺陷并通過試制對此進行了驗證。4、基于ProCAST的模擬和試制方案的對比對型材消失模生產工藝進行優化提出使用階梯式澆注工藝方案,通過試制表明階梯式澆注工藝方案近能有效減小型材內部縮孔縮松而且可以解決型材夾渣問題。
對出現在鑄鐵型材內部的夾雜缺陷,進行了地研究分析,明確了夾雜物的分布規律、元素組成、來源及形成原因,并就如何控制該缺陷的產生給出了相關的建議。對大斷面型材表面出現的疤皮缺陷,分析了形成原因,討論了影響其形成的因素,并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優化設計后得到的鑄鐵型材新生產線,能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產,且生產鑄鐵型材的工序簡化,各設備的結構組成更為簡單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處,其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理,因此解決鑄鐵型材內部夾雜問題的關鍵是控制球化和孕育處理的相關參數.對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷,適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結構及阻斷結晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。
從水平連鑄工藝技術、熔煉處理技術等方面研究了軌道交通用QT400-18L(-40℃)球墨鑄鐵型材的成套制造技術.研究表明:采用小頸保溫冒口和保溫覆蓋劑以加強補縮效果可以有效鑄鐵型材的縮孔縮松缺陷.嚴格的成分設計、精選爐料、優化配料是熔煉高溫純凈鐵液的前提條件采用爐前熱分析在線檢測鐵液的球化效果是保證鑄鐵型材高質量和一致性的重要解決方案.采用新型蓋包法球化處理裝置、瞬時孕育技術和低鎂低稀土球化劑、高鈣鋇孕育劑、硫氧孕育劑等可以有效避免球化衰退改善球化效果增加石墨球數量和石墨化自膨脹效果.通過以上技術措施生產了-40℃低溫V型缺口沖擊值穩定在12 J以上的齒輪箱、抱軸承蓋等低溫高韌性球墨鑄鐵型材.
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通過不同放大倍數下對凝固組織的觀察發現相鄰鉻量不同冷速也可能得到類似的組織即某鉻含量的金屬型試樣組織與較低鉻量的水冷試樣類似碳化物尺寸及分布都相當。這說明含鉻量與冷卻條件均在一定程度上對組織產生影響且由鉻量不同造成的耐腐蝕性差異在一定范圍內也可通過對冷速的控制來減小。對于較低含鉻量(10%、12%、15%)的鑄鐵砂型(慢冷)試樣的凝固組織中M7C3型碳化物呈板狀和塊狀交叉分布碳化物和共晶團尺寸相對較大;金屬型(較快冷)試樣組織中的碳化物則多以塊狀出現菊花狀共晶團數量增多;水冷(快冷)試樣中碳化物尺寸減小并且有趨于粒狀的傾向組織細小且碳化物分布比較均勻耐腐蝕性也較好。對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。組織更為均勻,并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時,伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似,反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。
不同冷卻條件對鉻系鑄鐵的耐腐蝕性產生影響的重要原因是對凝固過程中基體內鉻元素分布產生作用。鉻元素的含量不僅與表面氧化膜的結構和厚度有關還在很大程度上決定了基體與碳化物的電極電位差。所以通過調整高鉻鑄鐵的含鉻量以及改變工藝條件都可以達到延緩工件腐蝕的目的使得高鉻鑄鐵型材在腐蝕環境下也能發揮良好的耐磨性能。
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