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1、试验研究)))感应炉熔炼增碳工艺对铸铁组织和性能影响的研究2/2000现代铸铁感应炉熔炼增碳工艺对铸铁组织和性能影响的研究112221严青松,魏伯康,刘为作,王文海,杜峰,林汉同(11华中理工大学430074;21宜昌船舶柴油机厂443000)摘要在实验室和生产条件下,研究了感应炉熔炼增碳工艺对铸铁组织和性能的影响。结果表明:增碳处理改善了石墨的大小、分布和形貌,使A型石墨细化1~2级且均匀分布,基体组织中珠光体量明显增多,片层间距减小。抗拉强度和宏观硬度有显著提高,伸长率有较大提高,白口倾向减小,断面敏感性得到显著改善。关键词增碳工
2、艺组织性能EffectofRecarburationProcessinInductionFurnaceMeltingonStructureandPropertiesofCastlronAbstractUndertheconditionsoflaboratoryandproduction,theeffectofrecarburationprocessininduc-tionfurnacemeltingonthestructuresandpropertiesofcastironwasinvestigated.Theresultshowed
3、thatrecarburationtreatmentreduced/improvedsize,distributionandmorphologyofgraphite,finedtheA-typegraphiteby1~2classes,madeittodistributemoreuniformly,increasedobviouslypearliteamount,shortedtheintervalofflakes,increasedobviouslytensilestrengthandmacrohardness,increasedt
4、heelongationtoquitehighlevel,reducedchillingtendency,improvedobviouslysectionsensitivity.KeyWordsRecarburationprocessStructureProperty0前言1450~1500e,浇注温度1450e左右;铁液倒入在感应炉熔炼铸铁过程中,铁液熔炼、保温预先已放置有孕育剂(75SiFe)的定量浇包中,孕时间较长,过热温度高,碳元素的熔炼损耗较大,育处理完毕后尽快浇注。分别浇注采用呋喃树脂使铁液中碳量降低。另外,大量利用废钢熔
5、炼铸自硬砂制备的ª30拉伸试棒、45mm宽的阶梯铁铁液既降低成本又提高铸件性能,增碳处理也试块(见图1)、激冷试块。在拉伸试棒的拉伸断必不可少。因此,增碳工艺研究也越来越受到国口处切取ª20@10mm的试样,同时在阶梯试块内铸造研究者的重视。本文研究了感应炉熔炼增40mm、50mm断面分别切取20@10@10mm、碳工艺对铸铁组织和性能的影响,并探讨了其影10@10@5mm的试样,经粗磨、精磨、抛光制成响机理。金相试样。最后分别测定Rb、HB、白口深度,并观察金相组织,进行比较和分析。1试验条件及方法按表3中Ñ、Ò两炉配比,熔化浇注后
6、分别本试验采用的主要材料及成分如表1、表2用光谱测试铁液化学成分如表4所示。所示。熔炼设备采用60kg中频感应电炉,用双铂铑热电偶测温仪进行测温;采用DV-4型直读光谱仪设备测定化学成分。配料时废钢用量采用如表3的对比方法。增碳处理温度1410~1430e,出铁温度作者简介:严青松,男,1973年10月生,华中理工大学材料加工专业硕士研究生学历,现为南昌航空工业学院材料系铸造教研室助教。收稿日期:1999年12月17日-17-试验研究)))感应炉熔炼增碳工艺对铸铁组织和性能影响的研究2/2000现代铸铁[1]生成以A型石墨为主的石墨组
7、织;同时,由于生铁用量少,其遗传作用大为削弱。因此使A型石墨片分枝发达不易长大,使石墨短小且均匀。[2]资料指出,不同种类的废钢中都含有一定氮量,经过增碳处理的铸铁,由于废钢加入量较[3、4]多,使得铸铁中含有较高的氮量,又据资料报道,铸铁中氮通过改变铸铁组织中的石墨结构而阻止铁素体形成,并促进珠光体的形成;随着铸铁中氮含量的增加,氮还可以形成氮化合物来作为石墨结晶核心的基底,如硼和氮化合形成氮化硼[5]可以作为石墨结晶核心的基底,为石墨创造了良好的形核成长条件,石墨片变得短厚,端部成秃头状。因此,灰铸铁中较高的含氮量不仅可以稳定[6
8、]基体中的珠光体,而且石墨端部也比较圆。2试验结果及分析211增碳工艺对铸铁组织的影响观察Ñ、Ò两炉阶梯试块40mm断面金相分别如图2、3、4、5所示。从金相照片可以看出,经过增碳处理的铸铁,其石墨组织以A型为主,细小短
