球墨鑄鐵的表面層，在冷卻凝固過(guò)程中，鐵液和樹(shù)脂砂、涂料、冷鐵等接觸，其結(jié)晶條件與內(nèi)部不同，導(dǎo)致石墨形態(tài)發(fā)生變化，從而影響了球墨鑄鐵中的石墨組織形態(tài)，使得鑄鐵型材的性能下降。本文結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)中的一件球墨鑄鐵鑄鐵型材在顧客處發(fā)現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，對(duì)球墨鑄鐵型材的表層片狀石墨組織缺陷進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時(shí)，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長(zhǎng)率指標(biāo)均超過(guò)LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類(lèi)似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 同時(shí)我們從樹(shù)脂、固化劑優(yōu)配比，低S固化劑，涂料以及水平連鑄工藝等方面提出了減少表面層的措施。減少這樣的表面層是否直接影響鑄鐵型材的使用性能尚在進(jìn)一步研究中，但是如何減少這種變異的石墨形態(tài)，是我們亟待解決的問(wèn)題。 鑄鐵型材在工程中具有廣泛的應(yīng)用，然而鑄鐵型材制品的生產(chǎn)中存在球化率控制的困難，在實(shí)際生產(chǎn)中一般采用爐前檢測(cè)的方法來(lái)控制球化率。熱分析技術(shù)是目前在爐前檢測(cè)中應(yīng)用較多的先進(jìn)技術(shù)。
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在水玻璃砂中加入添加劑后，型砂潰散性明顯提高，且其殘留強(qiáng)度曲線(xiàn)的“雙峰”特征消失，出現(xiàn)一致下降的趨勢(shì)。當(dāng)添加劑I加入量為0.6％，添加劑II加入量為5%，水玻璃加入量為5%，熱空氣-CO2混合氣體中 CO2比例為40%時(shí)，其常溫即時(shí)強(qiáng)度、常溫24h強(qiáng)度，800℃及1000℃殘留強(qiáng)度較合理。對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，剛開(kāi)始生產(chǎn)鑄鐵型材時(shí)的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長(zhǎng)，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求.伸長(zhǎng)率指標(biāo)均超過(guò)LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類(lèi)似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 往水玻璃型砂中加入添加劑，可以顯著減小鑄型表面孔隙，使鑄型與鑄鐵型材間的界面層在高溫下發(fā)生適度燒結(jié)和致密化，有利于防止金屬液的滲透，防止鑄鐵型材產(chǎn)生粘砂缺陷。鑄鐵型材澆注試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入添加劑的水玻璃石英砂在水平連鑄過(guò)程中，在鑄型與鑄鐵型材界面產(chǎn)生的燒結(jié)層冷卻至室溫時(shí)強(qiáng)度更低，脆性更大，能輕易從鑄鐵型材表面剝落，減少鑄鐵型材的清理工作。
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