稀土在离心灰铸铁管中的作用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com北京科技大学学报v第l3卷第日期。1,13N。。6l091n月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingNov。1991稀士在离心灰铸铁管中的作用宋维锡”熊仲明”王明强’戴纯茹“粟翠云’摘要l利用光学显最镜和扫描电镜井结合电子撵针和化学舟析．研究了稀土在离心灰铸铁管中的作用。结果表明，在保j正灰13铸铁的先决条件下，普通离心袭铸铁管的组织．尽管可随基本化学成舟和铸造条悼的不同而变化，但其特征是组织粗大且提不均旬．井有明显盼舟层现象。

2、加人微量稀土后，无论显徽组织静密理组胡都显著格于细化和均匀化．同时，化学成分朐值析也有明显改善。关键词：稀土壤铁，离心铸管，组钒TheRoleofREinCentrifugal——CastingGreyCastIronPipesSongWeixi·XongZhungm~n9-VfangMingqiang··DalChunru’·SuColyunoAB$TRACTlBymeansofOPM，SCM，EPandchemicalanalysis，theroteofREincentrifuga1一castinggreycastironpip

3、esisstudied．Theresultsshowthatthestructuresareverycourseandheterogeneousinglaycastironpipesforordinaryce丑trif”gal—casti“g．WhenasuitablequantityofREisaddedintothemeltdaringpot~ring，boththemacro-andmicrostrneturesbecomefineandhomo—geneo~us，andthedegreeofchemlcalsegregati

4、onisaloconsiderablyreduced．KEYWORDS：REgreycastiron，centrifugal-castingpipe，structure铸铁的组织及其组织转化，在金属材料中是最复杂的，如何控制和改善铸铁组织，是铸铁生产者长期探讨的重要课题之一。1990·99-17敷割初稿，1991-07—03收割修改稿·冶盘蓑(DepartmentofMetallurgy)··材辑科学与工程蕞(Departmentof"MatcriaIsScienceandEnglneet~ng)维普资讯http://www.cqv

5、ip.com铸铁的主要用逾之一是制造铸铁管。目前我国铸铁管的年生产量约10t，其中大部分仍为灰铁管⋯，且其强度偏低是长期以来的突出问题之一，亟待解决。本文着重揭示离心铸铁管组织的形成和变化规律，以期从根本上解决强度偏低的问题。1试验方法模拟生产条件，在实验室自制的离心机上浇注离心管，其尺寸为l1Ommx130mrn×(9．3～12．5)firn。沿共横断面制取金相试样，借光学显微镜和电镜分析其宏观和微观组织，用逐层化学分析法和微区电子探针定量分析法分析各化学元素的分布，以探讨离心作用对组织和成分的影响以及后二者的关系，特别是稀土的作

6、用。试样的化学成分(％)为：碳3．69～3．83，硅2．19～2．43，锰0．45～0．56，磷<0．10，硫<0．07，FeSiRE加入量为O．0～0．6。～主要工艺参数-离心机转速为(1160～1400)ri“；铁水孕育处理温度为1540～1560℃J浇注温度为1290～l350℃。光学显微组织分析按常规进行，扫描电镜组织分析采用盐酸溶液深蚀试样后进行。2试验结果及分析讨论图1(4)是未加稀土的离心灰铁管管壁横断面的宏观组织，由外向内大致分为4个区域，这些区域刀4)密现组织{b)(a)曲I、E区放大(c)(a)的I区放大圈I囊铁

7、管壁横断面的组织(d硝酸}酉精浸蚀)Fig．1ThesfuCttlc3ofg!Ycastiropipe527维普资讯http://www.cqvip.com出由外向里逐层凝固明显的特征}区域Ⅲ和Ⅳ则都具有明显的体积凝固特征J唯有区域I的凝固特征不太明确。逐层凝固是以拄状奥氏体枝晶作为先导的，残留在奥氏体枝晶间的液体，随后转变为石墨与奥氏体的共晶体。经金相分析表明，共晶体内石墨很细，所有的奥氏体，特别是柱状枝晶奥氏体，在固态下都转变为铁素体和石墨的共析体。事实上，不仅区域I，由区域I的末端起已失掉顺序凝固的特征，已分辩不出奥氏体枝晶与

8、共晶体，只能看出区域I主要是由较粗大的石墨与珠光体所组成的，铁素体的含量较少，最多不超过1O转变为珠光俸，参见图2。cc11inncr14TcfinFig1对上述几个区域石墨分布形态的观察表明，由区I到区I，除了紧靠模壁一层有少部分较