Vol. 62 No.1
FOUNDRY
球墨铸铁球化率的热分析研究
范金辉,2,陈锋,朱世根,华勤,周技2,朱度方2
(1.东华大学机槭工程学院,上海201620;2.浙江亚太机电股份有限公司,浙江杭州311200;
3.上海大学材料科学与工程学院,上海200072)
摘要:采用热分析法对球墨铸铁球化率进行研究。在生产现场利用热分析仪记录球墨铸铁凝固冷却曲线,获取冷却
曲线上的特征温度值,使用温度特征值和图像分析软件对不同试样的球化率进行分析。研究表明:共晶过冷温度
T、共晶最高混度7灬以及共晶回升温度△T(ム7=T-7u)与球化级別之间有密切关系,即7的降低预示着球墨铸铁
球化率和球状石墨数量的提高;球墨铸铁球化率随Δ7的降低而提高;热分析试样的球化率可由特征温度值组合表达
为:y=4376.36118-3.730557-4.2107547
关键词:热分析;球墨铸铁;球化率
中图分类号:TG143.5文献标识码:A文章编号:1001-4977(2013)01-0021-04
Thermal Analysis of Spheroidization Rate of Ductile Iron
FAN Jin-hui 2, CHEN Feng, ZHU Shi-gen HUA Qin, ZHOU J, ZHU Yan-fang
(1. College of Mechanical Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China; 2. Zhejiang Asia-pacific Mechanical
Electronic Co, Ltd, Hangzhou 311200, Zhejiang, China; 3. Department of Material Science and Engineering, Shanghai
University, Shanghai 200072, China)
Abstract: The cooling curves of ductile iron were measured at workshop by thermal analyzer. Characteristic
temperature points of cooling curves and image analysis software were used to analyze different samples
Relationships between the spheroidization rate and characteristic temperature points such as the temperature of
eutectic undercooling (T emperature ofeutectic recalescence(T a)and degree ofrecalescence AT (A=T-
were studied. The results show that the spheroidization rate and graphite nodule count increased linearly as
the decreasing T The spheroidization rate increased as AT decreased. The spheroidization rate ofductile iron can
be expressed by the combination of aracteristic temperature as follow: =4376.361 18-373055T 4. 75A
Key words: thermal analysis; ductile iron; spheroidization rate
球墨铸铁以其优良的综合力学性能和低廉的价格等级、球墨数量大小与特征温度之间的定量关系。本
而被广泛的应用,因而对球铁生产过程的检验技术,研究的目的是通过生产现场的试验,探索热分析温度
特别是对球化处理效果检测的准确性提出了更高的要特征值与铸铁
球化等级和石墨数量之间的关系,利用
求。现今对球化效果的检测方法主要有炉前浇注试块回归分析建立了数学模型,以期为热分析炉前快速评
观测法、快速金相法以及超声波和声速检验法等。但估球墨铸铁球化级别积累试验依据。
以上方法都存在局限性,试块观测法受制于工人经验,
容易造成人为误判;快速金相法取样操作不方便:超1试验方法
声波和声速法区分球化级别和石墨大小存在不足。
热分析法作为一种快速、简便、准确和低廉的方
试验在生产现场进行,熔炼设备为1t中频感应炉,
法在炉前铁液成分分析中的应用已有很长历史,其原
孕育剂为FeSi75,球化剂为稀土镁硅合金。球墨铸铁
理是利用热分析仪记录铁液在特定样杯中的冷却曲线,
的目标化学成分为(质量分数)3.75%~3.95%C,1.7%
然后根据冷却曲线上的特征值变化来判别铁液的化学
2.1%Si,0.,29%~0.4%Mn,≤0.07%P,≤0.035%S。试
成分和物理特性。这种方法能够真实反应铁液的凝固
验使用自制的热分析仪,采样速度为10次/S,由PC主
状态,具有更加丰富的判断数据,国内外研究者通机记录和保存冷却曲线数据。
过大量的研究发现球墨铸铁的石墨形态与冷却曲线上2试验结果与分析
的温度特征值有着良好的对应关系,但这些研究只是
对球化效果进行一个定性的判断,无法提供对应球化
对PC主机记录的曲线数据,利用数据分析软件绘
收稿日期:2012-10-13
作者简介:范金辉(1970-),男,博士,副教授,研究方向为金属凝固控制和铸件质量控制。FE-mail:fanjhbox@126.com
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