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上海烟机公司球墨铸铁件生产技术取得突破性进展

2020年07月29日 来源:郑州烟草研究院官网 作者:
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  目前,球墨铸铁的生产,都是根据GB/T 1348—2009《球墨铸铁件》标准,球墨铸铁的力学性能共14个类型,生产工艺已非常成熟。随着铸造企业质量控制水平的提高,绝大多数企业都能大批量稳定地生产。然而,国内对高强度、高伸长率球墨铸铁技术研究与应用并不多,尤其是在一些极端条件下工作的零部件其性能要求就更加严苛。为更好适应不同牌号球墨铸铁件的合理生产、提高铸件性能,上海烟草机械有限责任公司博士工作室根据生产实际对球墨铸铁的不同牌号及性能,进行研制,并取得不错成果。

  随着技术的飞速发展,一些用于低温、超低温下的零部件,更是对低温下的冲击韧性提出较高要求,原有牌号的低温韧性球墨铸铁不能满足需求。为了今后更好满足烟机零部件在极端低温下的力学性能及使用寿命,博士工作室成员在现有的QT400-18(﹣20℃)低温冲击球墨铸铁材料研制成果的基础上通过优化成分来探索QT400-18(﹣40℃、﹣50℃)球墨铸铁材料性能。最终得到的球墨铸铁件,其基体金相微观组织的石墨球球化级别为1级,石墨球球化率均≥90%,石墨球大小等级为6级,基体组织均为铁素体和珠光体的混合组织,其中基体组织中珠光体数量均小于5%,强度与冲击功均在﹣20℃性能之上,满足相关技术要求。

  目前上海烟机公司生产的球墨铸铁件有QT400-15、QT500-7、QT600-3等牌号,为了解决生产过程中合理配炉的问题,研制能够在高温环境下工作,在具备高抗拉强度的同时又能具有较高屈服强度和伸长率的球墨铸铁件,工作室成员致力于QT500-14和QT600-10的开发。通过固溶强化、细晶强化等方式,在工艺上采取纯净炉料,严格控制熔炼、浇注工艺及冷却,强化球化及孕育处理等措施,得到石墨球化良好、球径细小,基体组织充分固溶强化、晶粒细化,夹杂物少、晶间偏析小的高强度和伸长率的铸件。其中,铸态混合基体QT600-10球墨铸铁材料,珠光体含量范围为15%~35%,铁素体含量范围为65%~85%,球化级别1级~2级,石墨球大小6级~7级,石墨球球化率>90%。单铸试块力学性能达到Rm≥600 MPa、Rp0.2≥450 MPa、A≥15%;铸态混合基体QT500-14球墨铸铁材料石墨球球化级别为1~2级,石墨球球化率均≥90%,石墨球大小等级为6~7级,基体组织均为铁素体和珠光体的混合组织,基体组织中珠光体5%~20%,铁素体75%~85%,单铸试块力学性能达到Rm≥500 MPa、Rp0.2≥380 MPa、A≥14%。结合呋喃自硬树脂砂铸造工艺,该成果能适应大型球墨铸铁件的生产和技术发展需要。同时高强度、高延伸率球墨铸铁件,能够提高零部件的疲劳使用寿命,并且铸件的高强度和高刚度性能,也为烟机零部件实现轻量化设计提供了材料技术储备。
 

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