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稀土元素对灰铁铸件的影响研究发展

发布时间:2015-07-21  发布者:昌运人防
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  • 灰铸铁成本低,价格低廉,应用广泛,一直在全部铸铁件产量中占很大的比例,60年代时灰铸铁铸件总产量约占铸造金属总产量的3/4,直至现在也能占到一半左右。灰铸铁主要应用机床床身、底座、皮带轮、齿轮箱、盖、缸体、手轮等受力不大、减震、耐磨的零件,而我国又是将机械、汽车和建筑作为支柱产业的发展中大国,灰铸铁在我国发展建设中占据了举足轻重的地位。但总体来说,我国灰铸铁生产应用相对落后于发达   ,主要体现在:
      1.生产的灰铸铁铸件质量较低;
      2.装备以及铸造生产工艺和技术等条件差;
      3.能耗高;
      4.生产灰铸铁的经济效益差。
      而西方发达   铸铁的制造工艺明显较我国先进,同时制造的产品主要是高附加值、高技术含量的   灰铸铁件,因此,我们   努力提高生产灰铸铁的水平。
      根据铸铁中碳的存在形态的不同,可以把铸铁分为灰口铸铁、麻口铸铁和白口铸铁,根据不同的石墨形态,可以把铸铁分为可锻铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁和灰铸铁。其中灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁,主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷等,灰铸铁含碳量较高(为2.7%~4.0%),因此也可看成是碳钢的基体加上片状石墨。灰铸铁按碳当量的不同可分为:低碳当量灰铸铁和高碳当量灰铸铁,但是之间并没有明确的划分,高碳当量灰铸铁泛指碳当量在其共晶点附近(3.9%~4.2%)的一类铸铁,碳当量的提高使这类灰铸铁有   好的铸造工艺性能,缩松、缩孔减少,铸造应力也减少,并且具有较好的减磨性能;低碳当量灰铸铁具有高碳当量灰铸铁所不具有的高强度,同时耐磨性、耐热性均较好,在工业生产中有着较为广泛的应用,但是碳当量的降低使得灰铸铁热裂倾向、收缩倾向和白口倾向都很严重,同时铸铁硬度较高,脆性大,加工性能很差,因此,将灰铸铁的碳当量维持在较低程度用来保证其高强度的同时,设法增高它的综合性能,进而充分发挥低碳当量灰铸铁的特性是一个非常有意义的课题。
      八十年代以来,稀土工业发展迅速,无论在国外还是在国内,稀土应用技术已扩展到国民经济的各个领域。我国是世界公认的稀土大国,我的稀土产业在世界上占有资源储量、稀土产量、稀土用量和稀土销售量等四个   ,中国是世界上   能够供应大量不同品种、地位。目前,不同品级的稀土产品的   ,我国在世界稀土市场上占据主导和支配的地全世界消耗稀上总量以氧化物计算大约在25000-30000吨之间量的一半到2/3,可见进一步开发应用的潜力很大。因此,在新技术革命中,只占生产   多   好地利用稀土为国民经济服务,便成为面向二十一世纪的具有战略目标的重大课题。
      随着稀上冶炼技术的发展,稀土的应用   加广泛,尤其在金属冶炼中,稀土直接被称为材料的“维生素”,这主要是由于冶炼过程中只要加入微量或少量稀土,就可以很好的优化材料的物理、化学性能。工业生产证明,稀土类孕育剂可以明显的改善灰铸铁石墨形态,细化石墨组织,是一类优良的孕育剂。
      稀土可作为变质剂在生产中大量应用,稀土与硫、氧、氢、氮等元素的亲和力比较强、化学性质活泼,冶炼过程中加入稀土,铁液中的氧、硫、氮等元素可以与稀土反应,生成难熔于铁液的稀土硫化物、稀土氮化物以及稀土氧化物等,具有明显的脱硫、脱氧、脱氢等功能,改变稀土非金属夹杂物的大小、形状、分布形式,降低其对铸铁组织性能的影响,进而提高铸铁的力学性能。同时,熔炼过程中加入适量的稀土,可以有效的改善铸铁的铸造性能,使铸件表面裂纹、缩孔、气孔、偏析减少,表面质量改善。长期以来,稀土对铸铁的组织和性能的影响已经日益完善,应用稀土合金生产球墨铸铁和蠕墨铸铁也逐渐应用于实际生产中,但用稀土对低碳当量灰铸铁组织与性能的影响还需要进一步的研究。

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