Φ120mm复相球墨铸铁磨球淬裂原因分析及解决办法

从分析磨球的工况条件入手,对炉前相关工序和热处理进行了重点控制。通过成分设计、球化及孕育处理,保证了磨球的质量,最终实现了磨球在实际工况下具有较好的应用效果。

针对复相球墨铸铁磨球的失圆现象,对失圆面进行外观检查,并分析产生的原因。结果表明,复相球墨铸铁磨球的失圆与其表面的夹渣缺陷有关,且夹渣数量越多、面积越大、深度越深,磨球的失圆程度越厉害。

球墨铸铁

磨球的工况条件分析是确定磨球材质、优化综合性能指标及保障磨球工况适应性的重要手段,是生产高质量磨球的根本保障,掌握应用好该方法,对指导磨球的实际生产具有十分重要的现实意义。在湿磨条件下的大型球磨机所采用的磨球(≥φ100mm),选用哪种类型的材质,使其能更

文章分析了球磨机和磨球的技术要求,提出采用球墨铸铁材质能够满足磨球使用要求,并通过试验研究确定了热处理工艺对磨球组织、性能的变化规律。试验结果表明,φ100mm磨球选用珠光体球墨铸铁材质,获得磨球金相组织为球状石墨加回火马氏体和少量碳化物,球表面硬度hrc50～55,表面与心部的硬度差为hrc1～3,完全满足使用要求。

洛阳工学院在数年从事耐磨材料研究的基础上,吸取国际上有关金属材料腐蚀磨损的最新理论,研制出一种含铜球墨铸铁磨球,并已在一些铸钢厂使用。该磨球经熔炼、铸造和热处理后,使用性能指标达到:冲击韧性9～14j/cm~2,硬度hrc53～56,落球冲击次数>25000次,磨耗302～403g/t铁矿,碎球率为1‰左右。

介绍了球墨铸铁中奥氏体枝晶的形成、分类及影响因素,指出奥氏体枝晶排列方向的控制对进一步挖掘球铁力学性能潜力的意义;同时阐述了溶质元素、凝固速度等因素对球铁偏析的影响规律。

复相球墨铸铁磨球典型铸造缺陷及防止措施

球墨铸铁淬火工艺规范 热处理规范金相组织备注 回火索氏体+少量铁素体及球状石墨淬火 以前最好先经正火当铸件中存在过量 自由渗碳体时，在淬火前必须进行高温 石墨化退火，以免析出二次网状渗碳 体，这种方式叫“二阶段淬火”。考虑 到回火脆性，应尽量避免250~300℃范围 内淬火 石墨 石墨 表面层为细针状马氏体+少量残留奥氏体 及球状石墨，过渡层为小岛状马氏体+细 小铁素体，内部与原始组织相同 对铁素体基体的球铁，必须先进行正火， 使珠光体量≥70%，有时为了消除淬火应 力而在380~410℃温度范围内回火处理 提高强度、硬度和耐磨性，减少淬火变 形及裂纹。它是发挥球铁材料最大潜力 的热处理方法 下贝氏体+少量马氏体+少量残留奥氏体+ 球状石墨 铸态组织需无游离渗碳 石墨化退火。等温淬火 获得良好的强度和韧性下贝氏体+碎片状铁素体 铸态组织需无游离渗碳

等温淬火球墨铸铁与一般球墨铸铁不同，在韧性相同时，等温淬火球墨铸铁强度要高出一般球墨铸铁1～2倍。等温淬火球墨铸铁与钢不同，比钢更轻、更强、更耐磨，许多场合可代替铸钢、锻钢、有色金属等。其特点：（1）强度高，adi曲轴rel比锻件高40％；（2）轻量化，adi曲轴比锻件轻10％；（3）耐磨性好，adi抗磨料磨损比钢好，分别是一般结构钢、调质钢和钢轨的3、2．3和1．7倍；（4）疲劳强度高，adi经抛光等冷变形硬化，能达到调质钢的疲劳强度；（5）断裂韧度高、缺口敏感性小，adi的断裂韧度相当于中温回火的中碳合金结构钢；与一般材料相反，adi的缺口敏感性随强度的提高而下降，如adi的rm由900mpa提高至1350mpa，缺口敏感性反而由0．25下降至0．12；（6）低温强度好、低温断裂韧度高（由于ar碳量高，ms低于－80℃，低温组织稳定）；（7）弹性模数低、抗震性好、噪音低，adi的弹性模数比钢约小20％、抗震性比钢好40％；在同样应力下可承受的振动负荷比钢要高20％，与钢相比，噪音降低5db；（8）adi生产工艺简单、节能、节材、成本低。

经等温淬火处理的球墨铸铁在国际上称为（austemperedductileiron），简称adi。等温淬火球墨铸铁是一种由球墨铸铁通过等温淬火，得到以奥铁体（ausferrite）为主要基体，具有强度高、韧性好的铸造合金，等温淬火球墨铸铁也称奥铁体球墨铸铁，也有人称为奥氏体一贝氏体球墨铸铁（奥一贝球铁）。其热处理过程：将球墨铸铁加热到a。以上，保持一定时间，然后以避免产生珠光体的冷速快冷至一定温度（高于ms），并保温一定时间，使球墨铸铁得到针状铁素体和富碳奥氏体组成的奥铁体，允许少量其他组织（如马氏体、碳化物）存在，但以不影响所要求的力学性能为准则。其属于一种力学性能范围宽广的高级铸铁，具有高强度、高韧性和较好的塑性等特点。目前大致有三类，见表1。

热处理是保障复相球墨铸铁磨球最终获得最佳组织、性能、合理金相形貌及最理想实际工况应用效果的关键控制手段,正确了解、分析掌握热处理对组织和性能的影响,对指导生产具有特别重要的现实意义。1.奥氏体化温度对组织和性能的影响复相球墨铸铁磨球加热到不同奥氏体化温度,

球墨铸铁镶嵌状黑斑的成因及解决途径

球墨铸铁介绍

4.4.1铸铁管、球墨铸铁管及管件的外观质量应符合下列规定： 4.4.1.1管及管件表面不得有裂纹，管及管件不得有妨碍使用的凹凸不平的缺陷； 4.4.1.2采用橡胶圈柔性接口的铸铁、球墨铸铁管，承口的内工作面和插口的外工作面应光 滑、轮廓清晰，不得有影响接口密封性的缺陷； 4.4.1.3铸铁管、球墨铸铁管及管件的尺寸公差应符合现行国家产品标准的规定。 4.4.2管及管件下沟前，应清除承口内部的油污、飞刺、铸砂及凹凸不平的铸瘤；柔性接口 铸铁管及管件承口的内工作面、插口的外工作面应修整光滑，不得有沟槽、凸脊缺陷；有裂 纹的管及管件不得使用。 4.4.3沿直线安装管道时，宜选用管径公差组合最小的管节组对连接，接口的环向间隙应均 匀，承插口间的纵向间隙不应小于3mm。 4.4.4管道沿曲线安装时，接口的允许转角，不得大于表4.4.4的规定。 表4.4.4

厚大断面球铁铸件以其性能和成本上的优势,在核电、风电等行业具有广阔的应用前 景。但迄今为止,厚大断面球铁铸件中形成碎块状石墨仍是目前国内外铸造领域研究 与生产的难题。本文采用模拟实验与生产性验证相结合的方法,研究了厚大断面球铁 中石墨析出行为及碎块状石墨的形成机理,分析了微量元素的作用机制。采用等温切 面方法物理模拟了百吨级核乏燃料球铁储运容器铸件的凝固过程,设计了强制冷却 系统,并对模拟试块的微观组织及力学性能进行了综合分析与评价。利用自行设计 的液淬保温炉,模拟了厚大断面球铁的凝固过程,研究了石墨的析出规律,并分析了其 影响因素。结果表明,当保温时间小于240min时,石墨呈球状析出。保温时间达到 240min后,熔体中析出了碎块状石墨。继续延长保温时间,在碎块状石墨共晶团周围 有蠕虫状和片状石墨形成。实验中发现碎块状石墨从铁液中直接析出。利用高分辨

球墨铸铁缩孔、缩松问题探讨（3.对“均衡凝固技术”几个基本问题的讨论） 3.对“均衡凝固技术”几个基本问题的讨论 本文开头就提到，目前球铁件缩孔、缩松研究的焦点问题是：如何正确认识石墨 化膨胀？如何利用石墨化膨胀进行补缩？以及如何处理外部补缩和自补缩的关 系？对这几个焦点问题，近年来在国内流行的“均衡凝固技术”[28]提出了一 些看法，引起了各种不同的评论。可能是由于实践经历和看问题角度的差别，笔 者的认识和看法可能与之有所不同，谨在这里对其中几个基本问题进行讨论，希 望通过不同观点的交流有助于加深对球铁缩孔、缩松问题的认识，特别希望有助 于正确认识和利用石墨化膨胀进行补缩。 3.1球铁件是否可能实现“均衡凝固”？有利还是有弊？ 3.1.1收缩－膨胀叠加图存在的问题 均衡凝固技术[28]给“均衡凝固”所作的定义是：“铸铁铁水冷却时要产生体积 收缩，凝固时析

空气锤的锤杆一般是用中碳钢锻造制成,由于工艺水平的限制,内孔都加工成图2或图3的形状,有的虽按图1形状加工,但在向球面过渡处不可避免被刀尖划出一圈深沟,由于应力集中导致锤杆过早断裂。我厂750kg、400kg、150kg、65kg几台空气锤在60、70年代总共换了10根锤杆,有的只使用半年或一年。这不仅经济损失很大,还影响生产。

球墨铸铁炉前检验是其生产过程中不可缺少的一环，它直接关系到球墨铸铁件的质量。及时、准确判断铁液球化情况，可以迅速采取措施控制球墨铸铁的质量。炉前误判将大量报废铸件，造成严重的经济损失，因此，炉前及时、准确判断球化情况比炉后检验重要得多。

球墨铸铁，因其石墨呈球状而得名，广泛用于机械制造。生产球墨铸铁涉及结晶学、材料科学和冶金等知识。关键步骤包括铁水准备、球化处理、孕育处理和铸型制造，这些处理过程转化石墨形态，增强材料机械性能。

以大型球铁磨盘铸件为例,介绍了毛重95t球铁磨盘的生产过程,采用喂线法球化处理的铸件组织、性能及超声波探伤(ut)、磁粉探伤(mt)均满足技术指标要求,并实现稳定批量生产。生产实践表明,喂线法球化处理是保证大型球铁件质量的有效途径。

试制了一种高耐磨性贝氏体球墨铸铁,在空冷条件下获得贝氏体—马氏体复相组织和残余奥氏体组组织,该组织具有良好的强韧性配合和高耐磨性,与中锰球铁、高铬铸铁磨球比较,耐磨性和耗球率都有明显改善。该材料磨球综合性能好,生产工艺简单,制造成本低廉,具有推广价值。