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1、鑄造Jul.2012·714·FOUNDRYVol.61No.7鉛對(duì)灰鑄鐵組織和性能的影響程俊偉，郭亞輝，王世杰，桑培，李自君（中國一拖集團(tuán)有限公司工藝材料研究所，河南洛陽471004）摘要：生產(chǎn)過程中爐料所含過量的鉛會(huì)對(duì)灰鑄鐵件性能產(chǎn)生重要影響。因此研究了鉛的不同添加量對(duì)灰鑄鐵力學(xué)性能和組織的影響，并進(jìn)行了復(fù)制魏氏石墨及不同孕育劑的試驗(yàn)。結(jié)果表明：鉛會(huì)使石墨變異，并在一定條件下，形成魏氏石墨，這明顯降低了灰鑄鐵件的力學(xué)性能；采用鋯硅孕育劑能夠緩解鉛對(duì)鑄鐵石墨形態(tài)的影響。關(guān)鍵詞：鉛；組織；灰鑄鐵；魏氏石墨中圖分類號(hào)：TG143.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
2、：A文章編號(hào)：1001-4977（2012）07-0714-04InfluencesofPbonMicrostructureandPropertiesofGrayCastIronCHENGJun-wei,GUOYa-hui,WANGShi-jie,SANGPei,LIZi-jun（Technology&MaterialsResearchInstituteofChinaYituoGroupCo.,Ltd.,Luoyang471004,Henan,China）Abstract：TheexcessivePbinthefurnacechargeha
3、simportanteffectonthepropertiesofthegraycastironintheproduction.TheeffectsofdifferentadditionamountofPbonthemechanicalpropertiesandmicrostructurewerestudied,andtheWidmanst覿ttengraphitereconstructionanddifferentinoculantstestsweredone.Theresultsshowthatthegraphitetransforme
4、dandWidmanst覿ttengraphiteformedundertheconditionofexcessivePb,whichdecreasedthemechanicalpropertiesofgraycastironapparently;theadoptionofzirconiumferrosiliconcanreducetheinfluencesofPbongraphitemorphologiesofgraycastiron.Keywords：Pb;microstructure;graycastiron;Widmanst覿tte
5、ngraphite異常組織缺陷是缸蓋滲漏缺陷中，比較常見的一種不同含量的鉛。由于鉛合金熔點(diǎn)低，一般加入包內(nèi)。鑄造缺陷，有石墨形態(tài)異常和基體組織異常兩種。石墨每包澆注2-4個(gè)試棒。然后澆注26kg框架鑄件1箱。試形態(tài)異常出現(xiàn)最多的有過冷石墨與魏氏石墨，而魏氏石驗(yàn)時(shí)包內(nèi)孕育處理采用加入量0.5%硅鐵或硅鋯孕育劑。墨與爐料中微量元素存在有直接關(guān)系，原材料中帶入的采用平均壁厚在15mm，含有多種熱節(jié)的框架鑄件，微量元素如鈦、鉛等對(duì)鑄鐵的組織產(chǎn)生很大的影響。這重26kg，外輪廓尺寸360mm×260mm×80mm，其鑄些微量元素多數(shù)是隨廢鋼帶入的，其
6、中鉛是極其有害的件簡(jiǎn)圖如圖1所示。雜質(zhì)元素，如易切削鋼（螺釘、螺母等），不足0.01%的鉛將給鑄鐵件帶來相當(dāng)嚴(yán)重的后果，造成鑄件廢品的大[1]量出現(xiàn)，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等承壓鑄件。1試驗(yàn)條件與方法試驗(yàn)是在鉛含量極低的鐵液內(nèi)，加入不同含量的鉛，檢測(cè)石墨形態(tài)的變異，復(fù)制魏氏石墨，研究鉛對(duì)鑄鐵性能和組織影響的大小與預(yù)防措施。試驗(yàn)條件：采用250kg電爐熔煉，Φ30mm試棒用水玻璃砂造型，鑄件用水玻璃砂或濕型砂造型，采用地秤稱量鐵量，測(cè)溫用便攜式熱電偶。熔煉爐料配比：Z14生鐵40%，回爐料30%，廢鋼2試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果分析30%，同時(shí)按比例加入
7、一部分增碳劑和合金。試驗(yàn)方法：采用同一爐鐵液分別澆注，第1包采用2.1干、濕砂造型異常石墨復(fù)制試驗(yàn)HT250鐵液，不加鉛只加入孕育劑，第2和第3包加入在一些大型鑄件中，灰鑄鐵鐵液中鉛含量在收稿日期：2012-02-29收到初稿，2012-03-31收到修訂稿。作者簡(jiǎn)介：程俊偉（1965-），男，高級(jí)工程師，主要從事鑄鐵工藝及材料的開發(fā)與研究。E-mail：lycjw@ytogroup.com鑄造程俊偉等：鉛對(duì)灰鑄鐵組織和性能的影響·715·0.003%以上，就能形成魏氏石墨組織、扇形異常石墨中鋯為脫氧劑，能與鐵液中硫、氧結(jié)合，并且固定氮等缺
8、陷，強(qiáng)度和沖擊值下降，加工面的粗糙度增加，的能力強(qiáng)，有利于消除鑄件中的氣孔，改善鐵液的流[3]加工時(shí)邊角容易掉落，斷口異常。鉛的這種作用與氫、動(dòng)性。因此，進(jìn)行了硅鐵和硅鋯孕育劑的
