蠕墨铸铁在耐热冲击件上的研究与应用

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，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

2.不同材质线收缩率的对比
 

3.不同材质初膨胀率的对比
 

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）

HT2001280710

HT3001270105

1290192

1320385

1345470

1405710

蠕墨铸铁1240612

1256 755

1270980

1313990

13271033

13301128

13411153

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2.5~7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：

蠕墨铸铁的牌号

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1~1.4%的稀土硅铁合金、0.5~0.7%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，从经济上来看经济效益十分显著，无论是用在冶金上的铸锭底盘、钢锭模，还是在机械工业中铸造汽车拖拉机排汽管、齿轮箱体、机床底座、导轨等的应用上都有十分广阔的用途。