灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关.doc

锦生炭素 灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关要点:1、炭素行业龙头,积极实施战略转型。公司是我国炭素企业的龙头,是全国唯一的新型炭砖生产基地,产能位居亚洲第一、世界第三,但国内企业产品主要还是集中于普通功率石墨电极和炭砖等传统炭素领域。为了适应钢铁等行业结构调整的要求并将公司打造成复合型炭素制品研发和生产基地,近年来公司加快了产品结构调整并在核石墨、纳米炭材料、特种石墨、碳纤维、石墨导热片等产品领域取得突破。2、针状焦项目将进一步完善公司产业链。由于顶级特殊钢必须使用以优质针状焦生产的超高功率石墨电极冶炼才能得到,而针状焦的生产工艺仅由美国、英国和日本所掌握,所以,长期以来我国针状焦主要依赖进口,不仅成本高昂而且供应不稳定,严重制约了国内超高功率石墨电极的产量。目前公司自身每年对针状焦的需求已达到近10万吨左右,但进口供应不稳定在很大程度上阻碍了公司产品结构的优化升级。通过努力,公司已成功研制出了油系针状焦,经中试小批量试制出了符合要求的超高功率石墨电极,现已具备进入规模化生产阶段的基本条件。公司拟通过非公开发行投资建设10万吨/年油系针状焦项目,项目建成后将满足公司自身的需要,从而进一步完善公司的产业链。3、特种石墨业务将支撑公司未来业绩增长。特种石墨被广泛应用于半导体、光伏太阳能、电火花及模具加工、核能、冶金、航天等众多领域,但国内特种石墨的市场供给明显不足。公司拟通过非公开发行投资建设3万吨/年特种石墨制造与加工项目,预计该项目将于2014年建成投产,由于特种石墨售价为10万元/吨左右,而毛利率更是高达50%-60%,所以3万吨/年特种石墨项目投产后将支撑公司未来业绩增长空间。4、钢市有望回暖,铁精粉依旧是公司的现金牛业务。公司铁精粉产能100万吨/年,毛利率一直在50%甚至60%以上,铁精粉业务的收入占比只有30%左右但利润占比却达到50%以上,可以说铁精粉业务是公司的现金牛业务。尽管全球经济疲软降低了建筑业和制造业对钢铁的需求,但目前钢铁价格已经跌破了很多钢铁企业的成本价,随着铁工基等各项刺激政策的出台,预计2013年钢铁市场有望逐步回暖,铁精粉业务对公司业绩的贡献有望维持稳定。5、给予公司“增持”评级。经过测算,我们预计方大炭素2012-2014年的EPS分别为:0.40元,0.47元,0.66元,对应的PE分别为24X,21X,15X。与可比公司相比,公司的估值优势明显。考虑到公司正积极进行战略转型,铁精粉业务将给业绩带来稳定支撑,特种石墨业务将撑起公司未来业绩增长,所以我们首次给予公司“增持”的投资评级。6、主要风险提示:1、钢铁行业继续萎缩;2、非公开发行项目遇阻。(机械干式冲击复合法是提高和改善颗粒复合化的有效手段之一。与传统混合工艺对比,通过PCS(机械干式冲击复合法之一)进行包覆,可使膨胀石墨微粉粒子粘附或嵌入二氧化锰粒子表面,使两者的分散更均匀。由于影响膨胀石墨/-MnO2复合粉体的电性能因素众多,其中除了原料的电导率和颗粒粒径之外,包覆粒子在基体间的分散和包覆状况、锰环的孔隙率也是很重要的两方面。因此,若能实现包覆率和孔隙率的最优化,则有利于膨胀石墨/-MnO2复合粉体包覆工艺的深入研究,对改善碱锰电池正极材料的电性能也有积极的作用。本文结合大量的实验研究和定量分析,通过性能表征和相关实验的研究,取得了的相应的成果。研究结果表明:(1)膨胀石墨的粒径分布较窄,平均粒径也较小,分散效果较佳,比微晶石墨更适用于电解二氧化锰的包覆。(2)随着PCS转速和处理时间的增大,颗粒受到的冲击能越大,颗粒越密实,混合粉体的包覆效果越好,但锰环的孔隙率也随之下降,不利于电化学反应的进行。转速较高(1500rpm)或较低(600rpm)时,电池的开压和放电次数均偏低,内阻偏大;当处理时间为8min时,复合粉体包覆不够均匀;为12min时,复合粉体内细小颗粒发生团聚。当转速为1000rpm,处理时间为10min时,其开压和放电次数达最大。(3)过量的硬脂酸锌会增大复合粉体的内阻,过少的硬脂酸锌不利于锰环的脱模,最佳的硬脂酸锌与锰粉的配比为0.5:100。经预热的混合粉体,由于硬脂酸锌的融化,使颗粒间易发生吸附团聚现象,从而降低粉体流动性,不利于膨胀石墨的分散。(4)锰粉与膨胀石墨的配比为100:7时,电池的放电性能最佳,增加或减小此配比,均会降低其放电能力。综上可知,当PCS转子转速为1000rpm,处理时间为10min,二氧化锰、膨胀石墨和硬脂酸锌的质量分数比为100:7:0.5(4#-1)时,混合粉体的复合率和孔隙率的组合较优,电性能也较佳。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。 系统地测定了稀土镁球墨铸铁的力学性能及其他性能，测定了稀土镁球墨铸铁的比重、导热性、电磁性等物理性能，结合金相标准研究了石墨和基体组织对球墨铸铁性能的影响规律。系统地测定了铁素体球墨铸铁在常温、低温、静态和动态条件下的各种性能。此外，还研究了稀土镁球墨铸铁的应力应变性能、小能量多冲抗力和断裂韧性，并开始用于指导生产。结合球墨铸铁齿轮的应用，还系统地研究了球墨铸铁的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，以及球墨铸铁齿轮的点蚀、剥落机理等。 制造步骤 （一）严格要求化学成分，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰，磷，硫的含量 （二）铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失 （三）进行球化处理，即往铁液中添加球化剂 （四）加入孕育剂进行孕育处理 （五）球墨铸铁流动性较差，收缩较大，因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则 （六）进行热处理灰铸铁 灰铸铁碳量较高（为2.7%4.0%），可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；铁素体一珠光体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。 灰铸铁灰铸铁的组织和性能组织：可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；铁素体一珠光体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。力学性能：灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。其他性能：良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。灰铸铁的热处理：1.消除内应力退火2.改善切削加工性退火3.表面淬火灰铸铁的密度灰铸铁分HT250与HT220，其密度分别为7.35g/cm?与7.2g/cm?。灰铸铁的熔点是11001300摄氏度球墨铸铁球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。力学性能及其他性能系统地测定了稀土镁球墨铸铁的力学性能及其他性能，测定了稀土镁球墨铸铁的比重、导热性、电磁性等物理性能，结合金相标准研究了石墨和基体组织对球墨铸铁性能的影响规律。系统地测定了铁素体球墨铸铁在常温、低温、静态和动态条件下的各种性能。此外，还研究了稀土镁球墨铸铁的应力应变性能、小能量多冲抗力和断裂韧性，并开始用于指导生产。结合球墨铸铁齿轮的应用，还系统地研究了球墨铸铁的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，以及球墨铸铁齿轮的点蚀、剥落机理