张晓敏[1]2010年在《高韧性球墨铸铁冷却壁的组织性能研究及凝固模拟试验》文中提出本文针对铸态高韧性厚断面球墨铸铁高炉冷却壁常出现漏水、烧损、裂纹、断裂、使用寿命短的问题,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等实验仪器设备,通过铸态高韧性厚断面球墨铸铁高炉冷却壁显微组织的观察,抗拉强度和伸长率等性能的测试,研究了含Si量、孕育工艺、壁厚和冷却速度等对铸态高韧性厚断面球墨铸铁高炉冷却壁组织及性能的影响,并研究了其对石墨变异的影响；同时对球墨铸铁高炉冷却壁进行CAE凝固模拟,研究了凝固时间、凝固过程对石墨变异的影响。采用包底孕育、出铁槽孕育和随流孕育的方式进行孕育处理,改变孕育剂量发现,加入包底孕育0.9%,出铁槽孕育0.5%,随流孕育0.1%的孕育处理方案最佳。对冷却壁附铸试样的研究表明,此时球化率达到90%,铁素体量为88～90%,无碳化物出现,伸长率平均值达到24.8%,抗拉强度在400MPa左右。在高韧性厚断面球墨铸铁高炉冷却壁附铸试样中,当碳含量在3.5%左右,硅含量为2.3～2.9%时,基体组织为铁素体,未出现碳化物和珠光体组织,随着硅含量的增加,石墨恶化,伸长率降低。硅含量为2.3%时,球化级别达到2级,石墨大小达到7级,.伸长率达到25.9%,抗拉强度为406MPa。分析壁厚分别为250mm和300mm的高韧性厚断面球墨铸铁冷却壁模拟试样的组织和性能发现,随着壁厚的增加,球化级别从2级降低为3级,石墨球大小从7级降为6级。同时随着壁厚的增加,伸长率出现下降的现象,壁厚为250mm的试样伸长率最高达到26.39%。选取高韧性球墨铸铁高炉冷却壁模拟试块两层冷却水管之间的试样,随着冷却速度的降低,先出现碎块状或蠕虫状石墨,随后石墨球逐渐圆整,最后再次出现碎块状石墨。球化级别最高为2～3级,最低只有6级,石墨球最好为7级,最差为4级。伸长率和抗拉强度也随着冷却速度的降低呈现先上升后下降的趋势。抗拉强度最高为397MPa,最低为311MPa,伸长率最高达到19%,心部最低为4%。CAE凝固模拟结果表明：金属液充型平稳,无涡流现象产生,浇注过程中金属液温度损耗在40℃左右,冷却水管周围的金属液温度下降达到70℃左右。随着凝固次序的靠后和凝固时间的延长,石墨球从细小圆整逐渐长大,最后出现开花、碎块状的畸形石墨。在最先凝固的区域铸件球化级别在2～3级,石墨大小达到7级,最后凝固的区域球化级别仅为6级,石墨大小为4级。CAE模拟的液相分布也解释了产生这种石墨畸变的原因,同时液相分布和Niyama缩松判据也说明了在液相凝固的最后分布区铸件容易出现缩松、缩孔倾向。
徐少华[2]2004年在《铸态高韧性球墨铸铁高炉冷却壁的试验研究》文中研究说明本文研究了孕育处理，孕育剂的加入量，C、Si含量以及原铁液含S量对铸态高韧性高炉冷却壁母体材质球铁延伸率的影响，试验结果表明，球铁化学成分控制在：3.00-3.80％C：2.5-2.9％Si；＜0.2％Mn；＜0.03％S；＜0.06％P，并采用多次孕育工艺，可使球铁单铸试块的延伸率达到20％以上。 本文研究了铸态高炉冷却壁母体材质高韧性球墨铸铁拉伸断口特征及断裂机理，得出如下结论：(1)延伸率超过20％时，试样断口具有韧性断裂的微观特征，其断裂机理为：石墨与铁素体基体脱离，铁索体基体发生充分的塑性变形，在试样断口上留下较大、较深的韧窝，甚至有撕裂带；(2)延伸率为15-16％时，试样断口具有混合型断裂的微观特征，其断裂机理为：由于存在较多畸形石墨和“白色异形相”杂质，因此在其尖角处易形成微裂纹源，受外力作用时，裂纹源迅速扩展，造成局部穿晶断裂：同时由于铁素体含量减少，珠光体含量增多，因此基体塑性变形相对较差，在试样断口上留下大量较浅的韧窝。 本文针对生产实际中铸态高韧性球铁冷却壁铸件存在带缩孔的气孔和氧化铁渣壳两类主要缺陷进行了研究，分析了其形成原因，并提出了相应的改进措施。
胡君健, 战庆文, 张毅, 徐加文, 田玉华[3]2004年在《高炉冷却壁的生产技术与现状》文中研究说明冷却壁是高炉重要的冷却设备 ,直接影响高炉炉体的使用寿命。本文对我国冷却壁的生产状况进行回顾 ,分析与阐述目前球墨铸铁冷却壁、钢冷却壁、铜冷却壁的生产技术现状 ,并论述未来的发展方向。
连金江, 程和法, 刘福来, 汪宗沂, 杨成光[4]1990年在《铸态高韧性球墨铸铁的研制和应用》文中研究指明对铸态直接获得高韧性球铁进行了研究。试验表明,在保证石墨球化良好的情况下,硅、锰含量是影响铁素体量和延伸率δ％的主要因素,δ％值随着硅的增加和锰的降低而相应地提高,在Si(2.90～3.20)％、Mn(0.15～0.40)％范围内,δ％值可达(19～21)％。这种铸态高韧性球铁成功地用于生产厚大断面和薄壁铸件。
段汉桥, 韦世鹤, 肖理明, 张友寿[5]2001年在《厚大断面球铁生产中的几个主要问题》文中研究表明本文结合国内外厚大断面球铁的生产和应用现状，介绍了厚大断面球铁中非球形石墨的形态及形成原因；基本化学成分和微量元素对厚大断面球铁中石墨形态的影响；球化剂及球化方法、孕育剂及孕育方法对厚大断面球铁组织和性能的影响。
参考文献：
[1]. 高韧性球墨铸铁冷却壁的组织性能研究及凝固模拟试验[D]. 张晓敏. 郑州大学. 2010
[2]. 铸态高韧性球墨铸铁高炉冷却壁的试验研究[D]. 徐少华. 湖南大学. 2004
[3]. 高炉冷却壁的生产技术与现状[J]. 胡君健, 战庆文, 张毅, 徐加文, 田玉华. 铸造技术. 2004
[4]. 铸态高韧性球墨铸铁的研制和应用[J]. 连金江, 程和法, 刘福来, 汪宗沂, 杨成光. 北京科技大学学报. 1990
[5]. 厚大断面球铁生产中的几个主要问题[J]. 段汉桥, 韦世鹤, 肖理明, 张友寿. 中国铸造装备与技术. 2001
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