大断面球铁件随流孕育装置设计及孕育处理工艺研究

发布时间：2017-10-26 02:23

  本文关键词：大断面球铁件随流孕育装置设计及孕育处理工艺研究

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【摘要】：大断面球铁件生产中,存在球化等级低、力学性能不稳定,表面夹渣、缩孔缩松等孔洞类等缺陷,严重影响产品质量。为提高铸件产品质量,本文以大断面镗床滑枕球铁件作为研究对象,采用生产试验与显微分析相结合的方法,对公司球铁件电炉熔炼工艺生产、孕育处理方法、随流孕育装置以及孕育处理工艺对大断面球铁件组织性能的影响等进行了系统研究,研究结果对提高铸件产品质量具有十分重要的现实意义。以金相组织、力学性能稳定达到设计要求、改善石墨形态和控制缩孔、缩松缺陷生成为出发点,基于公司大断面球铁件电炉熔炼生产工艺关键技术的分析,推荐了可用于生产镗床滑枕球铁件的化学成分、参数和技术要点。在分析常见孕育处理方法和随流孕育装置的基础上,结合公司大断面球铁件的生产实际,设计并制作了大断面球铁件的随流孕育装置。该装置使用简单,可通过更换限料嘴来控制随流孕育剂的流量。浇注时,拉动上端的钢丝绳,使堵头离开出料口,随流孕育剂便进入浇口杯中的铁水流来实现随流瞬时孕育。铁水浇注完毕时,往下拉动钢丝绳,使得堵头堵住出料口,阻止装置内剩余随流孕育剂的继续流出,设计的大断面球铁件随流孕育装置较好满足了实际生产需要。设计取消随流瞬时孕育、YFY-1A、SPI、SiRE分别进行随流瞬时孕育等试验方案,研究了球化剂、孕育剂的种类、用量、加入方式,浇注温度以及微合金化等因素对大断面球铁件组织和力学性能影响。结果发现增加废钢比例,显著提高了球化等级；炉外以孕育方式增Si,增强了孕育效果,细化了石墨；含A1的SiRE孕育剂进行随流瞬时孕育,增加了石墨球的数目；加入Y和微合金化元素,对提高球化等级、增加凝固后期细小分散石墨数目以及减轻铸件缩松倾向有较大帮助。
【关键词】：大断面球铁件 随流孕育装置 孕育处理 组织性能
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG255
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-27
• 1.1 大断面球铁件国内外研究现状12-17
• 1.2 对大断面球铁件球化衰退的认识17-18
• 1.3 球化剂对大断面球墨铸铁球化衰退的影响18-20
• 1.4 球化和孕育处理及影响石墨球大小的因素20-22
• 1.4.1 球化和孕育处理20-21
• 1.4.2 影响石墨球大小的因素21-22
• 1.5 影响大断面球铁件石墨形态的因素22-24
• 1.5.1 化学成分22-24
• 1.5.2 工艺过程的影响24
• 1.5.3 凝固特性的影响24
• 1.6 大断面球铁件中的石墨畸变及形成机理24-26
• 1.6.1 石墨漂浮25
• 1.6.2 开花状石墨25
• 1.6.3 破碎状石墨25-26
• 1.7 本文主要研究内容26-27
• 第2章 大断面球铁件电炉熔炼生产工艺研究27-40
• 2.1 化学成分选择27-28
• 2.2 电炉熔炼所用原材料28-30
• 2.2.1 铸造生铁与废钢28
• 2.2.2 增碳剂28-30
• 2.4 熔炼30-31
• 2.5 预处理31-32
• 2.6 硬树脂砂用于生产的过程控制及问题探讨32-36
• 2.6.1 树脂含氮量对球铁件皮下气孔的影响及控制方法32
• 2.6.2 树脂粘度对铸型强度的影响及其控制方法32-33
• 2.6.3 树脂砂型刚度对球铁补缩性能的影响及其控制方法33
• 2.6.4 固化剂对球铁质量的影响及控制方法33-34
• 2.6.5 涂料对球铁质量的影响及控制方法34-35
• 2.6.6 用树脂砂生产球铁的其他注意事项35-36
• 2.7 球化和孕育处理36-38
• 2.8 浇注温度38
• 2.9 本章小结38-40
• 第3章 大断面球铁件随流孕育装置设计40-50
• 3.1 常用的孕育方法40-41
• 3.2 常用的随流孕育装置41-44
• 3.3 大断面随流孕育装置设计44-49
• 3.3.1 孕育剂及孕育方法对大断面球铁球铁的影响44
• 3.3.2 随流孕育装置的初步设计44-46
• 3.3.3 随流孕育装置的改进46-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第4章 孕育处理工艺对大断面球铁件组织性能影响50-63
• 4.1 试验方案设计50-55
• 4.1.1 球化剂种类的选择50-52
• 4.1.2 孕育方式的选择52
• 4.1.3 孕育剂种类的选择52-53
• 4.1.4 试验方案53-55
• 4.2 试验结果及分析55-60
• 4.2.1 金相组织与力学性能55-58
• 4.2.2 拉伸断口分析58-60
• 4.4 本章小结60-63
• 结论63-64
• 参考文献64-67
• 致谢67

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本文编号：1096598