提高灰鐵性能 6個QA
1、灰鑄鐵的金相組織及性能的特點是什么?
灰鐵
A:灰鑄鐵的金相組織由金屬基體和片狀石墨組成。金屬基體形成有珠光體、鐵素體及珠光體加鐵素體三種。石墨的形狀、大小數(shù)量及分布是決定灰鑄鐵性能的主要因素:
1> 強度性能較差,因為石墨的縮減作用及缺口作用
2> 硬度特點,灰鑄鐵的硬度主要由基體決定,鐵素體較軟,強度低,珠光體強度硬度高,但韌性則低于鐵素體,由于強度主要受石墨影響,硬度主要受基體影響,所以,同一強度,硬度有一范圍,同一硬度
3> 較低的缺口敏感性
4> 良好的減震性
5> 良好的減摩性。原因:良好的鑄造性7>良好的切削加工型
2、冷卻速度是如何對鑄鐵組織發(fā)生影響的?
A:冷卻速度增加,鐵液過冷度增大,共晶反應平臺離萊氏體共晶線的距離越來越近,易生成白口,在實際生產(chǎn)中,冷卻速度的影響一般通過鑄件壁厚,鑄型條件以及澆注溫度等因素體現(xiàn)出來。
3、品質(zhì)系數(shù)?
A:品質(zhì)系數(shù)Qi是成熟度RG與硬化度HG之比。成熟度RG是直徑為30mm的試棒測得的抗拉強度與由共晶度算出的抗拉強度之比。在1.15~130為佳,適當過熱與孕育處理能提高RG值。若RG<1表明孕育不良,生產(chǎn)水平低,未能發(fā)揮材質(zhì)的潛力。硬化度是測得的硬度與由共晶度算出的硬度之比。HG越低表明灰鐵強度高,硬度低,有良好切削性。它為何能衡量鑄鐵的冶金質(zhì)量?答:Qi值越高,說明冶金效果越好,在0.7~1.5之間波動,>1為佳。
4、提高灰鑄鐵性能的主要途徑是什么?
A:1>合理選定化學成分。在保持碳當量不變的情況下,適當提高Si/C比,如有0.5升至0.75,會產(chǎn)生一下影響:
<1>初析奧氏體增加,有加固基體作用
<2>G減少,縮減作用,切割作用減小
<3>固溶于鐵中硅量增高,強化鐵素體
<4>共晶轉(zhuǎn)變溫度提高,珠光體稍有粗化,對強度性能不利
<5>硅增高,促進石墨化,降低白口傾向
2>進行孕育處理。目的在于,促進石墨化,降低白口傾向,降低斷面敏感性,細化晶粒,適當增高共晶團數(shù)和促進細片狀珠光體的形成3>低合金化,加入少量的合金元素,常有以下作用:細化石墨,鐵素體減少甚至消失,珠光體細化,鐵素體固溶強化,因而有較高的強度性能。在設法提高鑄鐵強度性能的同時,必須注意:要維持較高的碳當量,以維持鑄鐵的鑄造性能,從而充分發(fā)揮灰鑄鐵的特長,措施是:一定程度的過熱,強化孕育處理,低合金化。
5、常見氣體對鑄鐵石墨化的影響
A:氫:能使石墨形狀變得較粗,同時都有強烈穩(wěn)定滲碳體和阻礙石墨析出的能力。此外,還有形成反白口的傾向。氫量增加時,鑄鐵的力學性能和鑄造性能皆會惡化。氮:阻礙石墨化,穩(wěn)定滲碳體,促進D型石墨的形成,還能促進形成蠕蟲狀石墨。氮有穩(wěn)定珠光體的作用,因而可以提高鑄鐵的強度。氧:阻礙石墨化,增高白口傾向,含氧增加,鑄鐵的斷面敏感性增大,氧增高時,容易在鑄件中產(chǎn)生氣孔,增加孕育劑及變質(zhì)劑的消耗量。
6.孕育處理的目的、孕育效果如何評價
A:目的在于,促進石墨化,降低白口傾向,降低斷面敏感性,控制石墨形態(tài),消除過冷石墨,適當增高共晶團數(shù)和促進細片狀珠光體的形成。效果如何評價:
(1)白口數(shù)減少
(2)共晶團數(shù)增多
(3)降低過冷度 孕育處理:鐵液澆注以前,在一定的條件下,向鐵液中加入一定量的物質(zhì)以改變鐵液的凝固過程,改善鑄態(tài)組織,從而達到提高性能為目的處理方法。
灰鐵
A:灰鑄鐵的金相組織由金屬基體和片狀石墨組成。金屬基體形成有珠光體、鐵素體及珠光體加鐵素體三種。石墨的形狀、大小數(shù)量及分布是決定灰鑄鐵性能的主要因素:
1> 強度性能較差,因為石墨的縮減作用及缺口作用
2> 硬度特點,灰鑄鐵的硬度主要由基體決定,鐵素體較軟,強度低,珠光體強度硬度高,但韌性則低于鐵素體,由于強度主要受石墨影響,硬度主要受基體影響,所以,同一強度,硬度有一范圍,同一硬度
3> 較低的缺口敏感性
4> 良好的減震性
5> 良好的減摩性。原因:良好的鑄造性7>良好的切削加工型
2、冷卻速度是如何對鑄鐵組織發(fā)生影響的?
A:冷卻速度增加,鐵液過冷度增大,共晶反應平臺離萊氏體共晶線的距離越來越近,易生成白口,在實際生產(chǎn)中,冷卻速度的影響一般通過鑄件壁厚,鑄型條件以及澆注溫度等因素體現(xiàn)出來。
3、品質(zhì)系數(shù)?
A:品質(zhì)系數(shù)Qi是成熟度RG與硬化度HG之比。成熟度RG是直徑為30mm的試棒測得的抗拉強度與由共晶度算出的抗拉強度之比。在1.15~130為佳,適當過熱與孕育處理能提高RG值。若RG<1表明孕育不良,生產(chǎn)水平低,未能發(fā)揮材質(zhì)的潛力。硬化度是測得的硬度與由共晶度算出的硬度之比。HG越低表明灰鐵強度高,硬度低,有良好切削性。它為何能衡量鑄鐵的冶金質(zhì)量?答:Qi值越高,說明冶金效果越好,在0.7~1.5之間波動,>1為佳。
4、提高灰鑄鐵性能的主要途徑是什么?
A:1>合理選定化學成分。在保持碳當量不變的情況下,適當提高Si/C比,如有0.5升至0.75,會產(chǎn)生一下影響:
<1>初析奧氏體增加,有加固基體作用
<2>G減少,縮減作用,切割作用減小
<3>固溶于鐵中硅量增高,強化鐵素體
<4>共晶轉(zhuǎn)變溫度提高,珠光體稍有粗化,對強度性能不利
<5>硅增高,促進石墨化,降低白口傾向
2>進行孕育處理。目的在于,促進石墨化,降低白口傾向,降低斷面敏感性,細化晶粒,適當增高共晶團數(shù)和促進細片狀珠光體的形成3>低合金化,加入少量的合金元素,常有以下作用:細化石墨,鐵素體減少甚至消失,珠光體細化,鐵素體固溶強化,因而有較高的強度性能。在設法提高鑄鐵強度性能的同時,必須注意:要維持較高的碳當量,以維持鑄鐵的鑄造性能,從而充分發(fā)揮灰鑄鐵的特長,措施是:一定程度的過熱,強化孕育處理,低合金化。
5、常見氣體對鑄鐵石墨化的影響
A:氫:能使石墨形狀變得較粗,同時都有強烈穩(wěn)定滲碳體和阻礙石墨析出的能力。此外,還有形成反白口的傾向。氫量增加時,鑄鐵的力學性能和鑄造性能皆會惡化。氮:阻礙石墨化,穩(wěn)定滲碳體,促進D型石墨的形成,還能促進形成蠕蟲狀石墨。氮有穩(wěn)定珠光體的作用,因而可以提高鑄鐵的強度。氧:阻礙石墨化,增高白口傾向,含氧增加,鑄鐵的斷面敏感性增大,氧增高時,容易在鑄件中產(chǎn)生氣孔,增加孕育劑及變質(zhì)劑的消耗量。
6.孕育處理的目的、孕育效果如何評價
A:目的在于,促進石墨化,降低白口傾向,降低斷面敏感性,控制石墨形態(tài),消除過冷石墨,適當增高共晶團數(shù)和促進細片狀珠光體的形成。效果如何評價:
(1)白口數(shù)減少
(2)共晶團數(shù)增多
(3)降低過冷度 孕育處理:鐵液澆注以前,在一定的條件下,向鐵液中加入一定量的物質(zhì)以改變鐵液的凝固過程,改善鑄態(tài)組織,從而達到提高性能為目的處理方法。
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