新型高强合金孕育剂对灰铸铁强化机制的研究- .pdf

《新型高强合金孕育剂对灰铸铁强化机制的研究- .pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、I～ton-li眦quidI铁液处理新型高强合金孕育剂对灰铸铁强化机制的研究李孝艳，乔进国，彭业密，孙帆摘要：研究了新型高强合金孕育剂对WP12气缸体力学性能及金相组织的影响。同时对比分析不同合金化工艺的WPl2气缸体的力学性能。试验结果表明，高强合金孕育剂加入量达到0．5％时效果最佳，石墨形态均匀，珠光体片间距细小，WP12气缸体本体抗拉强度最高，较(Cu—Cr．Ni—Sn)合金化工艺稳定提高30MPa。灰铸铁与其他合金铸铁相比级，珠光体含量≥98％，铸件学成分如表1所示。高强合金孕具有熔点低、充型性好、成

2、形过本体抗拉强度≥220MPa。由于育剂、铬铁及锡粒在炉前随流加程简单以及成本低廉，同时具有WP12气缸体结构复杂，且取样入浇包内，高强合金孕育剂加入耐热、耐磨及良好的减振性，被位置壁厚49mm左右，属于高强量分别为0．3％、0．4％、0．5％、广泛用于发动机上。随着汽车工度薄壁复杂铸件，连续生产中铸0．6％，根据硅含量要求补充相应业的不断发展，发动机对功率的件本体性能不稳定，当铁液碳当的硅钡孕育剂，满足试验的铸件要求不断提高，发动机的爆发压量达到3．9％以上时，采用现有硅含量一致，并在浇包内加入电力越来越高

3、，因此对发动机上重Cu—Cr—Ni—Sn合金化工艺的WP12解铜进行合金化处理，铸件浇注要铸件气缸体提出更高的使用性气缸体本体金相组织石墨片长仅温度1400～1410℃，每组浇注两能和工艺性能要求，要求在高碳能达到3级，抗拉强度仅能达到台。高强合金孕育剂从长春南湖当量条件下，具有高强度和良好200MPa，无法满足技术要求。炉料有限公司购买，其化学成分的可加工性。随着我公司欧V、图1为WP12气缸体。如表2所示。Ⅵ发动机的不断推出，对灰铸铁用SPECTROMAXx直读2．试验方法及过程件性能提出更高的要求，提高

4、灰光谱仪分析铁液化学成分，采用冲天炉和工频感应电炉铸铁的强度成为我们追求的主要双联熔炼，冲天炉用于熔化铁目标。而提高灰铸铁强度是通过液，感应电炉用于保温和调质。控制石墨形态及基体组织的方法冲天炉出铁温度1500～1530~，达到的，因此我们希望通过提高电炉保温温度1430～1460℃。孕育效果并结合合金化处理达到炉前处理试验用新型高强合金孕预期要求。本文研究了新型高强育剂加Cu—Cr—Sn合金化工艺。试合金孕育剂对灰铸铁WP12气缸验过程中采用同一炉铁液，其化图1WP12气缸体体力学性能及金相组织的影响。1．

5、背景表1原铁液化学成分(质量分数)(％)我公司生产的WP12气缸体CSifMnfSP3_30～3-351．5～l·7【0．6～0-7【≤0·1≤0．O6技术要求：A型石墨片长4～618参蔼工Inron-l。imquidI铁液处理比较。由表4可看出，随高强合化石墨和共晶团。②增加基体4．高强合金孕育剂的作用金孕育剂加入量的增加，铸件本中珠光体的含量，并使珠光体的机理体抗拉强度提高，硬度相应提高片间距细化。③提高渗碳体的热高强合金孕育剂中含稀土元(在技术要求范围内)。当孕育稳定性，防止珠光体在高温下分素Ce，其孕

6、育机理一般认为是由剂加入量为0．5％时，铸件抗拉解。④生成碳化物或含合金元素于稀土元素和铁液中的S、0反强度达：~IJ245MPa，相同条件下的硬化相。图6为各种常用合金应生成稀土硫化物、氧化物和氮Cu—Cr—Ni—Sn合金化工艺的WP12元素与灰铸铁抗拉强度之间的关化物微粒，这些微粒可作为石墨气缸体本体抗拉强度下瓦口为系，由图可见，灰铸铁中加入少的形核基底，由于这些微粒的熔210MPa，高强合金孕育剂工艺量的钒即可显著提高铸件性能。点高于铁液温度，因此，稀土孕铸件性能提高30MPa以上。当孕育剂加入量为0．

7、6％时，加入量过高，孕育剂量过剩，会对铁液产八Bd魁隈辑憾生不良影响(降低铁液温度，形22222成铸件夹渣缺陷等)，导致铸件∞∞∞加∞＼／＼、^力学性能下降。7一、JJ

8、j＼＼／对比分析不同炉前处理的WP12气缸体抗拉强度趋势(如i(Cu一高孕强育合剂金工化艺(Cu—工C卜艺Nj～Sn)图5所示)，发现采用(Cu—Cr—517l92l232527293样品数Mo—Sn)合金化工艺和0．5％高强合金孕育工艺的WP12气缸体本——WPI2气缸体抗拉强度——强度下限体抗拉强度较(Cu—Cr—Ni-Sn)图5不同合金

9、化处理的WP12气缸体抗拉强度趋势合金化工艺的高，但采用(Cu—Cr—Mo—Sn)合金化工艺的铸件抗拉强度虽然高，但波动较大，影响铸件的可加工性，而采用高强合金孕育剂的铸件抗拉强度波动小，所以采用高强合金孕育剂能够稳定提高铸件本体力学性能。高强合金孕育剂工艺较Cu—Cr-元素加入量(％)Ni—Sn合金化工艺的区别在于应用图6合金元素对灰铸铁抗拉强度的影响中去掉了合金Ni，但高强合金孕育剂中钒的强化作