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1、文章编号:1003-8345(2005)06-0001-06灰铸铁几个关键技术问题的探讨逄伟(一汽铸造有限公司技术中心,吉林长春130011)摘要:对灰铸铁熔炼中的几个关键问题进行探讨:1)锰、硫对灰铸铁力学性能及切削加工性能的影响;2)硬质点颗粒对断屑性能的影响;3)时效处理对高速切削时刀具寿命的影响;4)如何减小高强度灰铸铁的收缩倾向;5)如何生产HT350及更高牌号的灰铸铁。关键词:灰铸铁;锰和硫;加工性能;收缩倾向中图分类号TG251文献标识码:BADiscussiononSeveralProblemsShouldBePaidAttentio
2、ntoWhenMeltingGrayIronsPANGWei(FoundryCo.Ltd.,ChinaFirstAutomobileGroup,Changchun130011,China)Abstract:Anapproachwasmadetoseveralkeyproblemsofgrayironsmeltingincluding:a)influenceofMnandSonmechanicalpropertiesandcutting-machinabilitiesofgrayirons;b)influenceofhardparticlesonchi
3、p-brakingproperty;c)influenceofagingtreatmentonworkinglifeofcuttingtoolsduringhighspeedcutting;d)howtoreduceshrinkagetendencyofhi-strengthgrayirons;e)howtoproduceHT350andevenhighergradesgrayirons.Keywords:grayiron;MnandS;machinability;shrinkagetendency1灰铸铁中锰、硫的特性及作用灰铸铁中的锰、硫是一对非
4、常特殊的元素,由表1锰对灰铸铁性能的影响Tab.1InfluenceofMnonpropertiesofgrayirons性能/MPaφ30φ60原铁液化学成分(wB)(%)孕育剂及加入量(%)组次于锰、硫要形成MnS夹杂物,这就使得锰、硫的作用变得有些特殊。(1)锰我们一直把锰作为一个合金化元素来用,认为加锰能提高灰铸铁的强度和硬度,这种观点很少有人怀疑过。但是,通过试验却发现事实并非如此。在碳硅量高,硫量也较高的情况下,加锰后灰铸铁的性能并没有提高,反而下降。对于这样的结论,我们经过了反复的验证,试验结果见表1。由于加锰反而使性能降低,因此,在碳
5、硅量高、硫量也较高的情况下,w(Mn)控制在0.4%~0.5%的范围内有利于生产高强度灰铸铁。(2)硫灰铸铁中的硫究竟是有利还是有害,对硫的认识经过了一个逐步提高的过程;从认为CSiMnPSCrCuSn试棒试棒3.301.700.400.700.950.030.110.200.550.02锶锆0.35同上同上330300315250245235第一组第二组3.101.720.440.800.030.120.210.580.0275硅铁0.40360290260326同上硫是有害元素,到灰铸铁中要加入一定量的硫来改善切削性能,改善孕育效果和石墨形态。我
6、们逐步认识了灰铸铁中硫在一定含量范围内是有利的,这个w(S)范围是0.08%~0.12%。灰铁液中的硫过低是不利的:石墨形态差,孕育的效果也不好。但对于这一点,仍有很多人认识不足。当w(S)小于0.05%时,一定要进行增硫处理,否则,孕育效果差。许多人已经知道灰铸铁中加硫会改善切削性能,而除此之外,加硫还能提高灰铸铁的性能,表收稿日期:2005-08-08作者简介:逢伟(1963-),男,汉族,工学硕士,高级工程师,材料副总师,主要研究方向:铸铁材料及熔炼工艺。1《现代铸铁》2005.6图1w(S)为0.02%灰铸铁的石墨Fig.1Graphiteo
7、fgrayironwith0.02%S图2w(S)0.10%灰铸铁的石墨Fig.2Graphiteofgrayironwith0.10%SRESEARCH&DISCUSSION研究与探讨2是一组试验数据,可以说明。形态就要发生不利的变化,石墨变得平顺,长度变长,端部的钝化效果变差,这些变化都会影响到性能。另外,大量MnS夹杂物的一部分会成为石墨的晶核,还有一部分会发生聚集,形成局部密集的MnS排列,夹杂物本身是要影响材料性能的。这就是加锰反而使灰铸铁性能降低的原因。锰的合金化作用被形成MnS的这一特性所带来的不利影响掩盖了。锰与硫在碳硅量高、硫量也较
8、高的灰铸铁中的这一特性一定要引起重视。如果不了解锰、硫的这一特性,把锰作为提高性能的合金元素的结果是:加入许
