灰口铸铁中石墨分布的优化.pdf

2010年第5期
特适设备与
艺
2010年10月
FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY
Oct2010 No5
应用研究
灰口铸铁中石墨分布的优化
T. Sjogren, P. E
A. Udroiu2,P. Vomacka2,王晓靖
(1.SP瑞典技术研究学院,SE-50115 Boras,瑞典
2.瑞典铸造解决方案公司, Ronneby软件中心,SE-3725 Ronneby,瑞典
摘要:为了获得优秀的灰口铸铁性能,控制石墨的形态和分布是关键,而石墨的形成取决于凝固过程中经
过共晶区间时的冷却条件,当的金属液处理和有效的成分控制,能获得分散的、均匀分布的A型石墨。
关键词:石墨分布;A型石墨;共晶凝固;热分析;孕育
中图分类号:TC251文献标识码:A文章编号:1674-6694(2010)05-0042-04
The Optimization of Graphite Distribution in Gray Casting Tron
T. Sjogren, P. E. Persson, A. Udroiu, P. Vomacka', Garry Wang
(1. Sptechnical Research Institute of Sweden, SE-501 15 Boris, Sweden
2. Outcast Foundry Solutions A B, Soft Center, SE-372 25 Ronneby, Sweden
Abstract: In order to get the great performance of gray casting iron, it was the key to control the form and distribution of
graphite, and cooling condition between eutectic zone determined the form of graphite in the process of solidification. It must be
disposed metal liquid properly and controlled chemical elements effectively to obtain dispersive and equally distributed type
graphite. In the research of paper, we had analysised six hundreds of iron casting in some foundry factory, and optimized chemical
elements and spawn process to get massive type A graphite. We found that improving spawn process could increase type A graphite of
68%, optimizing chemical elements could increase type A graphite of 34%, oth improved could increase percent of type A graphite
from35.7to78.9.
Key Words: graphite distribution, type A graphite, eutectic solidification, thermal analysis, spawn
为了获得优质的灰口铸铁性能,通过试验研面尺寸、冷铁和孕育的影响,为了有利于A型石墨
究,我们分析了某铸造厂600炉次铁水,并对化学的形成,共晶凝固需要发生在灰口铁凝固的温度间
成分和孕育工艺进行优化,以获得最大量的A型石隔(根据铁碳稳定相图),即在白口(亚稳定的)共晶
墨。试验发现,改进孕育工艺能増加68%的A型石温度之上和灰口共晶温度之下。稳定的铁碳相图
墨;优化化学成分只能增加34%的A型石墨数量;(含有2%Si)如图1所示,该图指明了灰口共晶疑固
同时改善孕育工艺和优化化学成分,可以使A型石的温度间隔,灰口和白口共晶凝固的温度受合金元
墨的数量从35.7%提高到79.8%。
素的影响,而不同的合金元素可能通过增加灰口和
白口凝固的温度范围对灰口凝固有利,也可能使得
1A型石墨
温度范围减小而对白口凝固有利。对灰口凝固有利
众所周知,A型石(如ISO945所述)与期的元素,我们常常叫做石墨化元素,如Si、C、Al、Cu
望的灰铁性能相关联,与其他石墨形态相比,A型和i,其他一些元素,如Mn、Mo、Cr和V则对白门
石墨具有更高的静态和动态的强度、更高的热导率凝固有利。当共晶凝固部分地发生在白口共晶形成
和耐磨性24。总的来说,石墨形态的分布取决于共温度之上并接近、过冷度大时,常常会观察到D型
晶凝固阶段的冷却条件。冷却条件受化学成分、截和E型石墨,这种情况可以通过改善孕育来增加共
晶形核从而使过冷度降低来避免D型和E型石墨
收稿日期:2010-09-21
的出现。合金元素和孕育对共晶形成的影响可以参
作者简介:王晓靖(1963-),男,硕士。
见图2和图3的冷却曲线。