影响铸铁型材组织和性能的关键是碳在铸铁中存在的形式、形态、大小和分布。铸铁的发展,主要是围绕如何改变石墨的数量、大小、形状和分布这一中心问题进行的。因此,首先应研究铸铁中石墨的形成过程及其影响因素。铸铁中石墨的形成过程称为石墨化。在铸铁中,碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在,游离状态的石墨容易形成片状结构。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效消除。但由于在率次实验过程中,刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长,使铸铁型材在结晶器的停留时间过长,导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹,当拉拔参数调整合适时,下凹及鼓肚现象基本消失。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。但在扩散时间足够的条件下,或在合金中含有可促进石 墨形成的元素(如硅等)时,在合金中便会直接自液体或奥氏体中析出石墨。实践证明,成分相同的合金在冷却时,冷却速度愈快,析出渗碳体的可能性愈大;冷却速度愈慢,析出石墨的可能性愈大。

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通过不同放大倍数下对凝固组织的观察发现相邻铬量不同冷速也可能得到类似的组织即某铬含量的金属型试样组织与较低铬量的水冷试样类似碳化物尺寸及分布都相当。这说明含铬量与冷却条件均在一定程度上对组织产生影响且由铬量不同造成的耐腐蚀性差异在一定范围内也可通过对冷速的控制来减小。对于较低含铬量(10%、12%、15%)的铸铁砂型(慢冷)试样的凝固组织中M7C3型碳化物呈板状和块状交叉分布碳化物和共晶团尺寸相对较大;金属型(较快冷)试样组织中的碳化物则多以块状出现菊花状共晶团数量增多;水冷(快冷)试样中碳化物尺寸减小并且有趋于粒状的倾向组织细小且碳化物分布比较均匀耐腐蚀性也较好。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效消除。组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。 不同冷却条件对铬系铸铁的耐腐蚀性产生影响的重要原因是对凝固过程中基体内铬元素分布产生作用。铬元素的含量不仅与表面氧化膜的结构和厚度有关还在很大程度上决定了基体与碳化物的电极电位差。所以通过调整高铬铸铁的含铬量以及改变工艺条件都可以达到延缓工件腐蚀的目的使得高铬铸铁型材在腐蚀环境下也能发挥良好的耐磨性能。



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