Abschnitt 1: Anwendung von Sphäroguss im Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr

Sphärogussguss wird aufgrund seiner hervorragenden Zugfestigkeit sowie hohen Belastung und Reibung häufig bei der Herstellung von Teilen für Hochgeschwindigkeitsschienen eingesetzt. Der Achskasten des Hochgeschwindigkeits-Schienendrehgestells, das Gehäuse und die Endabdeckung des Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrmotors, das Getriebe und die Bremsteile des Hochgeschwindigkeitszugs bestehen allesamt aus schlagfesten Sphärogussgussteilen mit extrem niedriger Temperatur. Im Allgemeinen ist QT 400-18AL (-50℃, -60℃) schlagfestes Material bei niedrigen Temperaturen.

Abschnitt 2: Materialstandard für Kugeleisenteile für Hochgeschwindigkeitsschienen

QT 400-18AL (-50℃, -60℃) beständiges Material, Materialanforderungen:

Materialstandard: 400-18AL,

Zugfestigkeit von 400 MPa,

Streckgrenze von 240 MPa,

18 %,

Härte HBW 130-150,

Tieftemperaturschockwert von -50℃, -60℃,

Schlagarbeit: 12 J/cm2,

Anforderungen an die Organisation der glografischen Matrix:

Ballping-Rate: über 90 %,

Anzahl der Graphitkugeln: 100 Zellen/mm2,

Kollektive Organisation: 100 % Eisenkörper,

Graphitgröße 6 bis 7, kein Phosphor-Cokristall und Karbid

Eine 100 %ige Ferritmatrix ist die erste Voraussetzung dafür, dass Sphäroguss den Schlagwert bei niedrigen Temperaturen verbessert. Selbst 1 % bis 2 % der Perlen führen zu einer Verringerung des Schlagwerts bei niedrigen Temperaturen. Das gleiche Ferrit-Sphärogusseisen mit niedrigem Phosphorgehalt und niedrigem Silizium-Glühzustand wie bei allen Ferritin-Sphärogusseisen weist den besten Tieftemperatur-Schlagzähigkeitswert auf.

Um den niedrigen Temperaturschockwert sicherzustellen, muss die Sphärizitätsrate 90 % bis 95 % erreichen. Der Riss von Sphäroguss dehnt sich entlang der Grenze des Sphärogusses aus. Je runder die Kugel, desto weniger schwer ist sie zu knacken. Je höher also die sphärische Rate, desto förderlicher ist die Verbesserung der dynamischen Belastungsleistung, wie z. B. der Schlagfestigkeit und der Ermüdungsfestigkeit.

Die Anzahl der Graphitkugeln beeinflusst den Aufprall bei niedrigen Temperaturen: Die Anzahl der Graphitkugeln trägt zur Verbesserung der Aufprallleistung an der Obergrenze bei; Die Anzahl der Duckinks trägt zur Verbesserung der Schlagleistung bei niedrigen Temperaturen bei. Für das Drehgestellachsgehäuse mit einer Hauptwandstärke von 30 mm nehmen Sie entsprechend 100–200 Stück/mm2. Der Phosphor-Cokristall und das Karbid an der Korngrenze verringern die Stoßdämpfungsarbeit von kugelförmigem Eisen bei niedrigen Temperaturen erheblich.

Abschnitt 3, Herstellungsprozess für Schachtkästen aus duktilem Gusseisen mit hohem Eisengehalt

1, Anforderungen an rohes geschmolzenes Metall

Chemische Zusammensetzung der Roheisenlösung vor der Pelletierung der Reaktion:

C 3,9 % bis 3,98 %

Si 0,65 % -0,75 %

Ni 0,75 % bis 0,83 %

Mn ≤0,10 %

P ≤0,025 %

S ≤0,015 %

Ti ≤0,015 %

Cr ≤0,015 %

Andere Spurenlegierungen von 0,01 %.

Die Höhe des Si-Gehalts wirkt sich direkt auf die Zugfestigkeit und den Schlagzähigkeitswert aus; Wenn die Si-Reduktion die Intensitätsanforderungen nicht erfüllen kann, wird das durch die Si-Reduktion verursachte Problem der unzureichenden Festigkeit durch Zugabe von Ni gelöst. (Dieses Schema plus Ni)

2. Rohstoffe

1>, Roheisen: Verwendung von hochwertigem Longfengshan-Roheisen. Die Summe der Roheisen-Spurenelemente beträgt 0,10 %.

2>, Stahlschrott: Verwendung von Kohlenstoffstahlschrott.

(1) Sämtlicher Stahlschrott darf nicht mit Schmutz vermischt werden. Nichteisenmetalle oder Fremdmaterialien jeglicher Art dürfen keinen übermäßigen Rost und keine Korrosion aufweisen.

(2) Der P- und S-Gehalt beträgt nicht mehr als 0,030 %.

Der Massenwert von Cr betrug nicht mehr als 0,1 %.

Der Massenwert von Cu betrug nicht mehr als 0,1 %.

3>, Aufkohlungsmittel: Hochtemperatur-Vollgraphitisierungs-Kohlenstofferhöhungsmittel, C 98,5 %, S 0,1 %, N 0,03

Verwenden Sie mehr Roheisen, weniger Stahlschrott und Ofenmaterial. Die Berechnung kommt der idealen chemischen Zusammensetzung so nahe wie möglich und lässt nur wenig Spielraum für die Feinabstimmung. Der Zweck der Zugabe von Roheisen besteht darin, die Anzahl der ursprünglichen Graphitkerne sicherzustellen, die Menge des Kohlenstoffmittels zu verringern und den Schwefel des Kohlenstoffmittels zu reduzieren. Üblicherweise verwendetes Roheisen macht 88 bis 92 % aus, Stahlschrott 8 bis 11 %, Ferrosilicium 1,7 bis 2,0 %, Kohlenstofferhöhungsmittel 0,2 bis 0,24 % usw.

4>, sphärisches Mittel:

Marke: Lanthanid-Wirkstoff La 11

Mg 6-6,5 %

La 1,0-1,2 %

Si 43-44 %

Ca. 2,2–2,5 %

Ba 1-1,5 %

MgO <0,5

Partikelgröße: 5 bis 20 mm

Menge: 1,2–1,3 %

5>, Trächtigkeitsmittel: Verwendung eines langwirksamen zusammengesetzten Trächtigkeitsmittels,

Eine Schwangerschaft: Siliziumbarium J a 4

Si 68 bis 70 %

Ba 4,5 bis 5,5 %

AL <1,0 %

Größe Größe 3-8mm,

Zugabemenge: 0,8 bis 1,0 %

Sekundärschwangerschaft: Siliziumbarium J a 3

Si 68 bis 70 %

Ba2,5 bis 3,5 %

AL<1,0 %

Partikelgröße von 1-3mm,

Das Zugabevolumen betrug 0,2–0,4 %

Fluss mit Schwangerschaft: Siliziumwismut J-1

Von Si 70 auf 72 %

Ba 1 bis 1,5 %

Und Ca 2 bis 3 %

Bi 1,5-2,5 %

AL <0,8 %

Partikelgröße von 0,2 bis 0,7 mm,

Auf ein Volumen von 0,1 % hinzufügen

Das Inkubationsmittel hat eine starke Wirkung auf die Förderung der Graphitisierung und kann über einen langen Zeitraum eine hohe Absorptionsrate und Stabilität aufrechterhalten. Daher ist es unerlässlich, die Trächtigkeit in den Ofen zu teilen, bevor die Trächtigkeit mit dem Durchfluss umgekehrt verpackt wird.

Die Verwendung von Anti-Rezessionsmitteln mit hohem Ba-Gehalt und Bi-haltigem Trächtungsmittel vor dem Ofen kann den Sphärizitätszustand des zentralen Teils des Abschnitts verbessern, den Kugeldurchmesser klein und die Anzahl der Kugeln groß machen und den Ferritgehalt verbessern und verbessern Wurfleistung.

3. Schmelzvorgang:

Der Schmelzprozess von Sphäroguss ist grundsätzlich der gleiche, die Schmelztemperatur wird im Allgemeinen auf 1450 bis 1520 geregelt, die hohe Temperatur ist statisch, die Temperatur wird auf 1520 bis 1550 geregelt, die Standzeit beträgt etwa 5 Minuten, die Ofentemperatur beträgt 1480 bis 1500,

Gießen Sie die Wassertemperatur: 1420

Nach dem Stehenlassen bei hohen Temperaturen, wenn die Temperatur im Ofen auf 1480℃ -1500℃ sinkt, wird das geschmolzene Eisen zur Sphärulisierung ausgewaschen. Nach der Reaktion erfolgt die Schlacke 2-3 mal.

4. Chemische Zusammensetzung nach der Sphärisierung:

C 3,50 bis 3,80 %,

Si 2,05–2,15 %,

Mg 0,035–0,045 %

La 0,005-0,009 %

Ni 0,75-0,83 %,

Mn ≤0,10 %，

P ≤0,025 %，

S ≤0,01%,

Ti ≤0,018 %，

Cr ≤0,023%,

Andere Legierungselemente: 0,01 %.

Zugfestigkeit von 405 bis 415 PMa,

Streckgrenze von 260 bis 275 PMa,

Dehnungsrate von 18 % bis 23 %,

Bulping Level 1, Level 1 und Level 2,

Die Stoßdämpfungsenergie ist auf 13 bis 15 J eingestellt,

Alle erfüllen die technischen Anforderungen des Qualitätsmaterials.

Abschnitt 4: Wichtige Punkte beim Anstürmen des Balls

Wir müssen sicherstellen, dass das ausgewählte Sphärizitätsmittel, Trächtigkeitsmittel und andere reine Stoffe frei von Einschlüssen, Verunreinigungen, Oxiden usw. sind. Diese Substanzen können nicht durch die Sphärizität, die Schlackenentfernung und schließlich in das Gussstück gelangen und Fehler verursachen.

1. Die Temperaturschwankung der Sphärisierung wird auf ± 15 Grad Celsius kontrolliert.

2. Das Verhältnis der Tiefe von H: 1,5 bis 2,0 (die Tiefe und der Innendurchmesser der Eisenflüssigkeit bei der tatsächlichen Behandlung)

3. Nach dem Hinzufügen von Sphärisierungsmittel, Trächtungsmittel, Abdeckmittel und anderen Materialien sollte der Damm mehr als 20 mm höher sein.

4. Drehen Sie den Ballbeutel. Trocknen Sie den Ballbeutel vor dem Gebrauch gründlich ab und verbrennen Sie ihn bei Bedarf vorher.

5. Die Verpackungsreihenfolge ist Füllmittel, Trächtungsmittel mit Abdeckmittel oder Eisenschneiden, muss lückenlos gerammt werden

6. Die optimale Zeit für die allgemeine Sphärisierungsreaktion beträgt 1 bis 1,5 Minuten, und die Verdichtung der Legierung und die Dicke des Abdeckmaterials werden entsprechend der Reaktionszeit angepasst.

7. 40 bis 60 % der Gesamtmenge (alle hinzugefügten Inkubationsmittel), 30 % des umgekehrten Inkubationsmittels und 10–15 %.

8. Die Gießzeit wird innerhalb von 13 Minuten ab dem Ende der Kugel kontrolliert.

Abschnitt 5: Warum die Lanthanoid-Globation gewählt wurde

Derzeit werden die in China verwendeten Seltenerdmetalle hauptsächlich in drei Kategorien eingeteilt. (Mit Ausnahme der Seltenerdschlacke, die von fehlerhaften Herstellern verwendet wird)

1,30 Seltenerdsilizium La machte 5 % der gesamten erneuerbaren Energien aus

2. Lanthan und das Cer-Seltenerdmetall La machten 35 % der gesamten Seltenerdmetalle aus

3. Das reine Metall Lanthan La machte 99,9 % der gesamten RE aus

Obwohl die wichtigsten nützlichen kugelförmigen Elemente hauptsächlich Lanthan, Cer,

In der tatsächlichen Produktion sieht der Vergleich des Gussstücks nach der Sphärisierung wie folgt aus:

1. Anzahl der Graphitkugeln: Die Anzahl der durch reines Lanthanmetall erzeugten Graphitkugeln beträgt das 1,5- bis 2-fache der Anzahl der durch Lanthan und Cermetall erzeugten kugelförmigen Mittel und das 2 bis 3-fache der durch gewöhnliches 30-Seltenerd-Silizium erzeugten Anzahl.

2. Sphärische Rate: Für das aus reinem Lanthan hergestellte sphärische Mittel ist die sphärische Rate 10–15 % höher als die des aus Lanthan und Cermetall hergestellten sphärischen Mittels und 15–25 % höher als die des aus gewöhnlichem 30 hergestellten sphärischen Mittels Seltenerdsilizium.

3. Pearitgehalt: Bei dem aus reinem Lanthanidmetall hergestellten kugelförmigen Mittel ist der Perlmuttgehalt 10–20 % geringer als der des aus Lanthanid und Cermetall hergestellten kugelförmigen Mittels und 30–40 % geringer als bei gewöhnlichen 30 Seltenerdmetallen Silizium.

4. Graphitkugelverteilung. Mit dem aus reinem Lanthanmetall hergestellten Sphäruisierungsmittel ist die Graphitkugel klein und rund und viele, und die Verteilung ist offensichtlich geneigt. Es ist besser als die Produktion von Lanthan und Cermetall, was besser ist als die Herstellung von gewöhnlichem 30-Seltenerd-Silizium-Globtisierungsmittel.

5. Tendenz zu weißem Mund. Das aus reinem Lanthanmetall hergestellte kugelförmige Mittel weist einen höheren Weißmundwiderstand auf und der 5-mm-Probenabschnitt enthält kein Karbid. Die mit Lanthan und Cer erzeugte Tendenz zur Sphärizität wird deutlich verringert. Sind besser als die gewöhnliche 30-Seltenerd-Siliziumproduktion von kryptisierendem Mittel.

6. Pining-Tendenz. Mit einem Sphärulisierungsmittel, das aus reinem Lanthanmetall hergestellt wird, kann der Wärmeabschnitt der kreuzförmigen Probe eliminiert werden. Die Wärmeverbindungen der aus Lanthan und Cermetall hergestellten Kreuzproben sind stark reduziert, und die Kreuzkreuzproben der 30-Seltenerd-Siliziumproduktion ändern sich nicht wesentlich.

Abschnitt 6: Hochtemperatur-Wärmebehandlung

Der Matrixeisengehalt von QT 400-18AL (-50℃, -60℃) muss 100 % betragen. Da zur Verbesserung der Intensität eine gewisse Menge Ni zugesetzt wird, muss eine Spurenmenge an Perlen entstehen. Der Zweck der Hochtemperatur-Wärmebehandlung besteht darin, den Perlit vollständig in Austenit umzuwandeln und dann entsprechend der stabilen Phasenänderung langsam abzukühlen, um den Perlit vollständig in Ferrit umzuwandeln und so 100 % Ferrit zu erreichen.

Die Hochtemperatur-Wärmebehandlung bei 870 °C beeinflusst die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Stoßdämpfungsenergie, hat jedoch keinen Einfluss auf die Dehnung. Die Hochtemperatur-Wärmebehandlung bei 870 °C verringert die Zugfestigkeit um 5 MPa, aber die Stoßdämpfungsenergie erhöht sich um 3 J, was den Anforderungen gerecht werden kann. Daher wird das Hochtemperatur-Wärmebehandlungsverfahren QT 400-18℃ verwendet, um Gussteile aus 18AL (-50℃, -60℃) Niedertemperatur-Schockmaterial herzustellen.

Abschnitt 7: Hinweis 1.100 % Ferritmatrix ist erforderlich, um den Tieftemperaturschockwert sicherzustellen, aber 100 % Ferrit ist schwierig, die Zugfestigkeit von 400 MPa sicherzustellen, die Matrix muss verfestigt und verstärkt werden, um die Zugfestigkeit zu verbessern. Dies erfordert die Verwendung von Si mit höherer chemischer Zusammensetzung oder von Ni und anderen Legierungselementen, um das Ferrit zu verstärken, sodass die Anforderung von 400 MPa erreicht wird.2. Die Verstärkung von Ferroeisenkörpern führt häufig zu einem Anstieg der plastisch-spröden Übergangstemperatur und einer Verringerung des Tieftemperaturschockwerts. Daher ist es notwendig, die Beziehung zwischen Zugfestigkeit und Tieftemperaturschockwert anzupassen und mögliche Lösungen zu untersuchen.3. Wenn die metallografische Organisation relativ perfekt ist und grundsätzlich den Anforderungen entspricht, sollte der Tieftemperatur-Schlagwert weiter verbessert werden, was von der Reinigung der Kristallgrenzeneinschlüsse abhängt. Die Reinigung der Korngrenze wird der Schlüsselfaktor sein, um den niedrigen Temperaturschockwert sicherzustellen. 4. Die Schlagfestigkeit von Sphäroguss nimmt mit abnehmender Temperatur ab, was eine inhärente Eigenschaft von Sphäroguss ist. Um den sicheren Betrieb von Teilen bei niedrigen Temperaturen zu gewährleisten, ist es nicht nur notwendig, den Schlagwert bei niedriger Temperatur sicherzustellen, sondern auch die Kurve der Übergangstemperatur zwischen Kunststoff und Sprödigkeit zu untersuchen, d. h. die Änderungskurve des Schlagwertes mit der Temperatur . Je sanfter die Kurve abfällt, desto sicherer. Es ist nicht ratsam, den Schlagwert aufgrund einer geringfügigen Temperaturänderung stark zu schwanken.