机床灰铸铁孕育工艺研究

摘要

本文从机床铸件的使用性能、技术要求和铸件结构的研究思路出发，针对各种孕育剂的性能、特点和适用条件进行分析、研究，分析铸件性能的影响因素、孕育处理对石墨形核和生长作用原理及石墨片对铸件性能的影响。结合实际生产条件，创造性的提出了在保证铸件铸造性能时复合孕育处理高硅碳比机床灰铸铁件对不同使用性能和技术要求采用不同孕育剂孕育处理的新思路。以新的不同孕育剂孕育处理来满足不同性能要求的生产方式代替FeSi75等单一孕育剂处理所有铸件的传统生产方式。　　文中对用硅铁孕育剂、锶硅合金孕育剂、钡硅铁合金孕育剂、碳硅钙合金孕育剂、稀土复合孕育剂孕育处理不同铸件时的孕育效果进行了研究，较深入的理论分析了稀土类复合孕育剂的孕育机理，取得了有学术价值和实用意义的技术成果，能用于指导生产实际。　　用稀土铬锰孕育剂处理要求强度的牌号为HT300机床铸件能保证бb达到300N/mm2以上。用稀土钙钡孕育剂处理C.E.在3.9-4.2％的CrCu250机床耐磨铸件时，бb稳定在250N/mm2以上。对于要致密性要求的HT250铸件采用锶硅铁合金孕育剂处理后，铸件能达到无渗漏缺陷，且бb达到250N/mm2以上。对中小铸件因其浇注时间长，采用钡硅铁合金孕育处理或浇注时间在10分钟以上的用硅铁进行二次孕育处理，保证бb最终仍达到250N/mm2以上。以上孕育处理的铸件其加工性能和断面齐一性优良，完全满足了机床的使用性能要求。适用于铸件的精、秀、特、轻的发展要求，具有薄壁、高强度的特点。稳定机床性能，简洁机床结构。对具有与机床同等使用要求的灰铸铁件具有推广的价值。有一定的社会和经济效益。文章中在铸件轻量化发展方面用复合稳定型孕育剂处理高碳当量成分铁水进行了一般性的试验，要向获得理想的效果，还需进行更深入的研究。

目录

文摘

英文文摘

1.绪论

1.1铸铁件在机械行业中的地位

1.2铸铁孕育的发展及现状

1.2.1铸铁孕育现象的发现

1.2.2铸铁孕育简介及基本概念

1.2.3孕育机理综述

1.2.4孕育剂研究及其发展

1.2.5孕育工艺及基本内容

1.2.6密烘铸铁简介

1.3孕育铸铁生产中存在的问题及研究的方向

1.3.1存在的问题

1.3.2需要研究的方向

1.4本课题的学术思想及技术路线

1.4.1主要研究内容

1.4.2技术路线方案

2实验方法

2.1孕育铸铁试验原材料

2.1.1机床铸铁的牌号和化学成分

2.1.2炉料的组成及化学成分

2.1.3冲天炉熔炼配料组成

2.2孕育剂种类

2.3孕育处理工艺方法

2.4试样检测

2.4.1炉前控制

2.4.2抗拉强度试样

2.4.3硬度试样

2.4.4阶梯硬度试样

2.4.5三角试样

2.4.6圆柱型激冷试样

2.4.7金相组织试样

3不同铸铁孕育处理试验结果

3.1高碳当量铸铁孕育处理

3.2低碳当量铁水孕育处理

3.3单一孕育剂孕育效果的对比

3.4普通铸铁的复合孕育处理

3.5高Si/C比铸铁的复合孕育处理

3.6工业样品情况

3.7小结

4、孕育剂及孕育工艺对孕育铸铁组织和性能的影响

4.1灰铸铁的组织特点

4.1.1石墨形核和长大过程

4.1.2石墨的分类

4.2化学成分对灰铸铁组织的影响

4.2.1碳的影响

4.2.2硅的影响

4.2.3碳和硅的综合影响

4.2.4硫的影响

4.2.5锰的影响

4.2.6磷的影响

4.2.7稀土元素的影响

4.2.8常见其它元素的影响

4.2.9常见微量元素的影响

4.3冷却速度对组织影响

4.4化学成分对灰铸铁性能的影响

4.4.1关于Si/C比

4.4.2高Si/C比铸铁的化学成分

4.5本章小结

5孕育处理对铸铁组织和性能的影响

5.1灰铸铁孕育处理的目的

5.2孕育及主要技术指标

5.3孕育剂的选用原则

5.3.1铸件性能要求和工艺特点

5.3.2综合经济指标

5.3.3孕育剂的选用原则

5.4几种孕育剂的性能及使用方法

5.4.1硅铁孕育剂

5.4.2硅钡合金孕育剂

5.4.3锶硅合金孕育剂

5.4.4碳硅钙合金孕育剂

5.4.5稀土复合孕育剂

5.5影响孕育效果的工艺因素

5.5.1铁水化学成分的选择

5.5.2孕育剂的加入工艺方法和加入量

5.5.3铁水温度的影响

5.5.4孕育剂的粒度及管理的影响

5.5.5炉前控制及炉料的管理

5.6孕育剂的孕育机理探讨

5.7本章小结

6结论

结束语

声明

致谢

参考资料