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蠕墨铸铁的发展现状及未来展望

2021-12-29张敏之许景峰徐玉龙马世旋戚鹏超杨淑欣

铸造设备与工艺 2021年5期

张敏之,许景峰,徐玉龙,马世旋,戚鹏超,杨淑欣

(潍柴重机股份有限公司,山东 潍坊 262208)

自20 世纪40 年代末蠕墨铸铁首次被发现以来,科研人员一直没有停歇对蠕墨铸铁研究的脚步[1]。尤其在近些年,随着重型柴油发动机功率的不断提高,国家排放标准的持续提升以及灰铸铁制动鼓、刹车盘等灰铸铁铸件,难以适应恶劣的工作条件,性能无法满足愈加苛刻的使用要求,这使得人们对高性能蠕墨铸铁的稳定生产和应用需求变得日趋强烈[2]。

所谓蠕墨铸铁,是指铁水经过蠕化和孕育处理后,碳在铁水凝固过程中主要以蠕虫状(二维)石墨形态析出的铸铁材料称为蠕墨铸铁[3]。蠕墨铸铁显微组织中石墨的组成主要为蠕虫状石墨(≥80%)和少量球状、团絮状石墨,其中蠕虫状石墨的三维形貌为珊瑚树状[3-5]。蠕墨铸铁的综合性能表现优异,不仅具有和灰铸铁相当的良好铸造性、抗震性和导热性,也有与球墨铸铁相近的高强度和高耐磨性,同时又有比灰铸铁、球墨铸铁优异的高温疲劳强度和耐热疲劳性[6]。因此,蠕墨铸铁在发动机的缸体、缸盖、排气管以及汽车制动毂、刹车盘等方面的应用越来越受青睐。鉴于此,本文在前人的研究基础上结合的生产经验,综述了稳定生产高质量蠕墨铸铁的方式方法,并详细阐述了各元素对蠕墨铸铁微观组织和力学性能的影响。

1 熔炼原材料的选择

由于生产蠕墨铸铁时的蠕化处理范围较窄,获得稳定蠕化率的蠕墨铸铁较难,所以在铁水原材料的选取上就相对比较严苛。……

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