蠕墨铸铁在耐热冲击件上的研究与应用

1、论文导读：那么改用球墨铸铁是否合适呢？球墨铸铁具 有着较好的力学性能和热稳定性，但是其流动性差，体 积收缩大，铸造性能不如灰铸铁，铸造时容易出现缩孔 和缩松，再者铸锭底盘是一个重达七吨的厚大 件，而球墨铸铁的壁厚敏感性又较大，会使各处性能不 一致，以上诸因素都限制了球墨铸铁在这类大件上的应 用。我又想到了蠕墨铸铁，其铸造性能接近灰铸铁，而 力学性能和热稳定性又接近了球墨铸铁，壁厚 敏感性比灰铸铁和球墨铸铁都小，这应该是一种较为理 想的选择。关键词：蠕墨铸铁，耐热冲击件，研究，应 用在带领学生到焦作市矿山机器厂实习期间，该厂技术 员提出他们厂在浇注钢锭时用的铸锭底盘，以 往一贯采用HT200制造

2、，由于摆钢锭模时的撞击、浇注钢 锭时受到1500以上高温钢液的冲刷浸蚀、脱锭时钢锭 和钢锭模对其热状态下的碰击，使得铸锭底盘较早损坏， 以致于断裂无法再使用下去，致 使铸锭费用偏高，希望能有一个简单、方便、经济的解 决办法。由于灰铸铁的强度低、塑韧性很差，易发生断 裂，在交变应力作用下，易产生疲劳破坏，热稳定性差， 经常承受高温浸蚀和撞击时容易折断损坏， 故不太适合于铸造铸锭底盘这类承受热冲击较大的工件。 那么改用球墨铸铁是否合适呢？球墨铸铁具有着较好的 力学性能和热稳定性，但是其流动性差，体积收缩大， 铸造性能不如灰铸铁，铸造时容易出现缩孔 和缩松，再者铸锭底盘是一个重达七吨的厚大件，而球

3、墨铸铁的壁厚敏感性又较大，会使各处性能不一致，以 上诸因素都限制了球墨铸铁在这类大件上的应用。我又 想到了蠕墨铸铁，其铸造性能接近灰铸铁，而 力学性能和热稳定性又接近了球墨铸铁，壁厚敏感性比 灰铸铁和球墨铸铁都小，这应该是一种较为理想的选择。 免费论文。那么蠕墨铸铁是否适合用来制造铸锭底盘这 类在高温冲击下工作的工件呢？我与该厂的 技术人员一起对灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁的铸造性 能、力学性能进行了测试、对比，以便找出一种最合适 的材料。一、铸造性能的对比1.不同材质体收缩率的对比 灰铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁缩孔缩松比（%） 13 6.711.1 44.5 2.不同材质线收缩率的对比 HT20

4、0 HT300 球墨铸铁 蠕墨铸铁线收缩率（%） 1.082 1.082 0.807 0.861.2 3 3.不同材质初膨胀率的对比 HT200 HT300 蠕墨铸铁 球墨铸铁初膨胀率（%） 0.14 0.150.2 0.240.39 0.6 通过对比可以看出灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁的体收 缩率相差较大，蠕墨铸铁的表面缩孔体积比球墨铸铁减 少了一半。三类铸铁的线收缩率相差不太大，都在1.0% 左右。但三类铸铁的初 膨胀率相差较大，灰铸铁较小，球墨铸铁较大，蠕墨铸 铁介于中间。4.几种铸铁流动性的比较牌号浇注温度（） 螺旋线长度（mm） HT2001280710HT30012701051290

5、1921 32038513454701405710蠕墨铸铁12406121256 75512709801313990132710331330112813411153可以看出 蠕墨铸铁和灰铸铁相比， 在相同浇注温度时其流动性大大超过灰铸铁，甚至是高 牌号灰铸铁HT300铸铁的2.57倍左右。二、力学性能的 对比实验时，我们采用稀土硅铁合金作蠕化剂，75硅铁 作孕育剂生产出蠕墨铸铁，以检 验它的力学性能。免费论文。单铸试块的性能如下： 试 块号 抗拉强度（MPa） 抗弯强度（MPa） 延伸率（%） 蠕化率（%） 硬度（HBS）铸态 试块 335 0.6 80 退火 状态 393 763 0.8 8

6、0 277285HT200 20 0 392 170241HT300 300 529 187255 蠕墨铸 铁的牌号 牌 号 抗拉强度（MPa） 抗弯强度 （MPa） 延伸率（%） 蠕化率（%） 硬度（HBS）不 小 于RUT420 420 336 0.75 50 200280RUT380 380 300 0.75 50 19 3274RUT340 340 270 1 50 170249RUT30 0 300 240 1.5 50 140217RUT260 260 195 3 50 121197 通过对 比可以看出，退火 状态的试块抗拉强度为393MPa，超过RUT380接近RUT420， 其

7、性能达到或超过了国际标准规定的指标，其抗拉强度 比HT200提高了一倍左右，蠕化率在80%左右，延伸率亦 较高，性能综 合来看比HT200提高很多。免费论文。通过试验、对比可 以看出，蠕墨铸铁具有较高的力学性能，特别是高温力 学性能较高，并且具有较好的导热性、耐热疲劳性和抗 氧化生长性，适宜制造在高温下工作或 承受热冲击的零件，是制造铸锭底盘的较理想的材料。 在向该厂提出采用蠕墨铸铁经退火后制造铸锭底盘的建 议后，经该厂三年多来的使用，效果较为理想，打算今 后扩大使用范围，把它用在钢锭模及其他受热 零件上去，扩大经济效益。蠕墨铸铁的生产仅是在灰铸 铁中加入11.4%的稀土硅铁合金、0.50.7%的75硅铁，而 力学性能就比HT200提高一倍，使用寿命也提高一倍，