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球墨铸铁大量取代了可锻铸铁、铸钢和灰口铸铁，已经发展成为一种重要的工程材料。但由于球铁基体中存在不同形态的石墨，所以就导致球墨铸铁的性能差异很大。球墨铸铁的表面层，在冷却凝固过程中，铁液和树脂砂、涂料、冷铁等接触，其结晶条件与内部不同，导致石墨形态发生变化，从而影响了球墨铸铁中的石墨组织形态，使得铸铁型材的性能下降。本文结合公司实际生产中的一件球墨铸铁铸铁型材在顾客处发现裂纹的现象，对球墨铸铁型材的表层片状石墨组织缺陷进行了系统的研究。通过对裂纹区域进行显金相分析，发现在此断裂区域存在一些变形石墨。同时经过追溯质量记录和实验，发现在树脂砂造型工艺下生产的球墨铸铁型材表层均存在此问题。本文对普通固化剂和低S固化剂的树脂砂所生产的铸铁型材进行了跟踪实验，实验结果表明表面层厚度主要与表面铁水的Mg含量和S含量相关。MgS在S含量较多的情况下促进片状石墨生长，增加表面层厚度。减少型砂中的S含量和增加铁水边缘Mg含量有助于降低表面层厚度。同时，我们从树脂、固化剂优配比，低S固化剂，涂料以及水平连铸工艺等方面提出了减少表面层的措施。减少这样的表面层是否直接影响铸铁型材的使用性能尚在进一步研究中，但是如何减少这种变异的石墨形态，是我们亟待解决的问题。
目前阶段。公司的球墨铸铁棒料型材及灰口铸铁棒料型材库存消耗严重，库存量去年低于同期20%。由于近期钢铁整条产业链价格的暴涨给公司的补库带来一定困难。鉴于目前面包铁和焦炭价格出现颓势，公司领导已经决定推迟到春节后进行大规模补库，且重点放在合肥公司仓库，且在近些年内制造业的西迁，合肥，六安，淮南，滁州，宣城，桐城，铜陵，芜湖，黄山等安徽地区已经与东部形成江浙沪皖一体化经济产业区，另外，武汉。 在铸铁中，碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在，游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格，基面中的原子间距142nm，原子间结合力较强；而两基面间的面间距340nm，因基面间距较大，原子间结合力较弱，故结晶时易形成片状结构，且强度、塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为3HBS。另外，在碳原子的四个价电子中，只有一个价电子参加到电子气中去，这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。 铸铁型材具有组织均匀致密；耐压气密性好；减磨性能强；表面质量光洁；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均匀；抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。空心铸铁型材及水平连铸装置，在相应领域内替代砂型铸件，这种空心铸铁型材的截面中部有通孔，截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置，其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成，其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。本实用新型采用的技术方案，与砂型铸造相比，表现在机械性能提高，切削性能提高，表面光洁，加工余量小，可直接加工成阀体、齿轮泵外壳，液压导向套等，比实心型材的再加工提高了工效。空心铸铁型材生产，基本有三种方式，种采用垂直下拉的间歇式连铸铁管生产装置，该装置因生产的型材致密性差已被淘汰；第二种采用水平连铸加内结晶器的生产装置生产空心铸铁型材，前面我们已讨论过化合态的渗碳体，它若加热到高温，便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相，而游离态的石墨则是一种稳定相。一般，在铁碳合金的结晶过程中，因为渗碳体的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出渗碳体时所需的原子扩散量较小，渗碳体的晶核易形成，所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。 公司领导在周三的年会上透漏长沙株洲等地的球墨铸铁棒硅是影响铸铁显组织和性能的主要元素。采用水平连铸和封闭结晶器的工艺使型材表面质量好，尺寸精度高，无夹砂，夹渣，气孔，缩孔等铸造缺陷，加工成品率高于砂铸件。性模数高，铸铁型材性模数全断面各部位比一般砂型铸铁件高且均匀。灰铸铁型材的显组织为细小片状石墨（为一层细小的D型石墨，内部为细小的A型石墨）和铁素体 及珠光体基体。 形态，大小和分布。铸铁的发展，主要是围绕如何改变石墨的数量，大小，形状和分布这一中心问题进行的。因此，首先应研究铸铁中石墨的形成过程及其影响因素。铸铁中石墨的形成过程称为石墨化。在铸铁中，碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在，游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格，基面中的原子间距142nm，原子间结合力较强，而两基面间的面间距340nm，因基面间距较大。影响铸铁组织和性能的关键是碳在铸铁中存在的形式原子间结合力较弱，故结晶时易形成片状结构，且强度，塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为3HBS。另外，在碳原子的四个价电子中，只有一个价电子参加到电子气中去，这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。它若加热到高温，便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相
由石墨和不同基体组织组成的灰铸铁作为研究材料,根据定量检测标准选取放大倍数为100×、200×和500×进行金相图像的采集。利用数字图像处理技术对采集到的金相图像进行处理,实现灰铸铁金相分析。 在铸铁中，碳能以化合态的渗碳体和游离状态的石墨两种形式存在，游离状态的石墨容易形成片状结构。这是由于石墨的晶格为简单六方晶格，基面中的原子间距142nm，原子间结合力较强；而两基面间的面间距340nm，因基面间距较大，原子间结合力较弱，故结晶时易形成片状结构，且强度、塑性和韧性极低，接近于零，硬度仅为3HBS。另外，在碳原子的四个价电子中，只有一个价电子参加到电子气中去，这便是石墨具有某些不太明显的金属性能(如导电性)的原因。铸铁型材具有组织均匀致密；耐压气密性好；减磨性能强；表面质量光洁；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均匀；抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。空心铸铁型材及水平连铸装置，在相应领域内替代砂型铸件，这种空心铸铁型材的截面中部有通孔，截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置，其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成，其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。本实用新型采用的技术方案，与砂型铸造相比，表现在机械性能提高，切削性能提高，表面光洁，加工余量小，可直接加工成阀体、齿轮泵外壳，液压导向套等，比实心型材的再加工提高了工效。空心铸铁型材生产，基本有三种方式，种采用垂直下拉的间歇式连铸铁管生产装置，该装置因生产的型材致密性差已被淘汰；第二种采用水平连铸加内结晶器的生产装置生产空心铸铁型材， 前面我们已讨论过化合态的渗碳体，它若加热到高温，便会分解为铁和碳(Fe2C→3Fe。所以化合态的渗碳体只是一种亚稳定相，而游离态的石墨则是一种稳定相。一般，在铁碳合金的结晶过程中，因为渗碳体的含碳量69％)比石墨的含碳量(100％)更接近于合金成分的含碳量5％o％)，析出渗碳体时所需的原子扩散量较小，渗碳体的晶核易形成，所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。 并得到以下成果和结论: 1.针对灰铸铁金相图像出现的亮度不均匀现象,利用空域阴影校对金相图像进行亮度不均匀校正;利用小波变换与均值滤波相结合的算法对灰铸铁金相图像进行去噪处理,并取得了较好的结果。 2.利用常用的分割算法:阈值化法、FCM聚类法、遗传算法和小波变换对灰铸铁金相图像进行分割,分析了分割效果和算法的性能。提出了一种适合于灰铸铁金相图像的分割算法:在小波域进行的基于二维大类间方差的遗传算法,提高了分割效率,并得到了较好的分割效果。 3.利用面积法实现了石墨数量、铁素体数量以及珠光体数量的计算;利用像素间距离实现了石墨长度的测量;利用分形数学的思想实现了灰铸铁石墨形状的分类;利用两点间距离公式实现了珠光体片间距离的测量。 4.基于Matlab7.0,开发了一种灰铸铁金相分析系统,完成特征参数的测定。
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