高镍奥氏体球墨铸铁熔炼工艺研究与设计.pdfVIP

高镍奥氏体球墨铸铁熔炼工艺研究与设计 李泽 毛正石 孙公军 王岩(大连机车车辆有限公司 luciferlee421@163.com) 摘 要:对高镍球铁铸件支撑的熔炼工艺研究和实施进行了系统总结,包括高镍奥氏体球铁化学成分控制和球 化孕育处理,进行了理化检测和分析,成功试制出力学性能和金相组织均符合技术要求的铸件。 关键词:高镍奥氏体球铁;熔炼工艺;研究与设计 1 前言 2.2 化学成分的确定 工艺性出发,碳量应选取技术标准允 高镍奥氏体球墨铸铁是以镍为 牌号为EN-GJSA-XNiMn13-7 许范围的上限,但碳量过高又易增加 主要合金元素的高合金球墨铸铁, 奥氏体球铁的化学成分在技术标 出现碎块状石墨的可能,据此暂定C 因其在常温下具有稳定的奥氏体组 准中已有规定,但具体控制范围确 的质量分数为2.6％~2.7％。 织,具有优异的热化学稳定性、耐蚀 定则应考虑以下几点[2]: 2.2.2 硅(Si) 性、无磁性等特点,应用前景十分广 (1)成分选择必须保证获得技 鉴于耐热性要求,含硅量应该 阔。我公司在高镍奥氏体球墨铸铁 术标准规定的金相组织,即在含有 高。但EN-GJSA-XNiMn13-7是奥 的生产上处于技术空白,面对眼下日 少量碳化物的奥氏体基体上分布 氏体铸铁特殊用途牌号,主要性能 益严峻的行业和市场形势,为了提高 球状石墨,没有片状石墨,没有超标 特点是无磁性,硅含量较低,同时出 公司市场竞争力,加大新型特种铸铁 的碎块状石墨、蠕虫状石墨。 于石墨形态的考虑, Si只能取技术 材质的研究,特别为某公司开发研 (2)要尽可能有利于铸造工艺 标准的偏下限即2.2％~2.4％。 制欧标13835:2002(E)中牌号为EN- 性能的改善; 2.2.3 镍(Ni) GJSA-XNiMn13-7的奥氏体球墨铸 (3)降低原材料成本。 Ni是高镍球铁的基本元素,一 铁件—支撑。 按以上原则确定各元素的准 般加入量大于13.5％,就能在室温 确范围。 得到奥氏体基体。但Ni是价格昂 2 熔炼工艺研究 2.2.1 碳(C) 贵的金属,从经济效益考虑,Ni量应 2.1 材质技术要求 碳是高镍球铁的重要元素,不 控制在要求的下限12％~13％。 欧标13835:2002(E)对该牌号 仅决定石墨的数量和分布形态,而且 2.2.4 锰(Mn) 的奥氏体铸铁的化学成分和力学 对流动性、收缩性、白口倾向等铸 球墨铸铁中一般选用低的Mn 性能进行了明确规定[1],见表1、2。 造工艺性能影响很大。从改善铸造 含量,可避免因Mn的偏析而生成硬 表1 特殊用途牌号奥氏体铸铁的化学成分 化学成分(质量分数,%) 石墨形态 材料牌号 C Si Mn Ni Cr P Cu 球状 EN-GJSA-XNiMn13-7 ≤3.0 2.0~3.0 6.0~7.0 12 ~14 ≤0.2 ≤0.08 ≤0.5 表2 特殊用途牌号奥氏体铸铁在(23±5)℃的力学性能