Sezione 1: Applicazione della ghisa sferoidale nelle ferrovie ad alta velocità

La fusione di ghisa duttile è ampiamente utilizzata nella produzione di parti ferroviarie ad alta velocità con la sua eccellente resistenza alla trazione e carichi e attriti elevati. La scatola dell'asse del carrello ferroviario ad alta velocità, il guscio e il coperchio terminale del motore di trazione ferroviaria ad alta velocità, la scatola del cambio e le parti del freno del treno ad alta velocità sono tutti pezzi fusi in ghisa sferoidale resistenti agli urti a temperature estremamente basse. Generalmente, materiale resistente agli urti a bassa temperatura QT 400-18AL (-50℃, -60℃).

Sezione 2: Standard dei materiali delle parti in ferro sferico delle ferrovie ad alta velocità

Materiale resistente QT 400-18AL (-50℃, -60℃), requisiti del materiale:

Norma materiale: 400-18AL,

Resistenza alla trazione di 400 Mpa,

Carico di snervamento di 240 Mpa,

18%,

Durezza HBW 130-150,

Valore di shock a bassa temperatura di -50 ℃, -60 ℃,

Lavoro d'impatto: 12 J/cm2,

Requisiti dell’organizzazione della matrice glografica:

Tasso di ping della palla: oltre il 90%,

Numero di sfere di grafite: 100 celle/mm2,

Organizzazione collettiva: corpi in ferro 100%,

Grafite di dimensioni 6 a 7, senza co-cristallo di fosforo e carburo

La matrice di ferrite al 100% è la prima condizione affinché la ghisa duttile possa migliorare il valore di impatto a bassa temperatura, anche l'1%~2% delle sfere porterà alla riduzione del valore di shock a bassa temperatura. Lo stesso ferro duttile ferrite, basso contenuto di fosforo e basso stato di ricottura del silicio di tutta la ghisa duttile ferritina, il suo valore di impatto a bassa temperatura è il migliore.

Il tasso di sfericità per raggiungere il 90%~95% è necessario per garantire il valore di shock termico basso. La fessura della ghisa duttile si espande lungo il confine della ghisa duttile. Più la sfera è rotonda, meno difficile sarà romperla. Pertanto, maggiore è la velocità sferica, più è favorevole al miglioramento delle prestazioni di carico dinamico come le prestazioni all'impatto e la resistenza alla fatica.

Il numero di sfere di grafite influisce sull'impatto a bassa temperatura: il numero di sfere di grafite favorisce il miglioramento delle prestazioni di impatto del limite superiore; il numero di ducink favorisce il miglioramento delle prestazioni di impatto a bassa temperatura. Per la scatola dell'asse del carrello con uno spessore della parete principale di 30 mm, prendere 100~200 pezzi/mm2 in modo appropriato. Il cocristallo di fosforo e il carburo sul bordo del grano ridurranno notevolmente il lavoro di assorbimento degli urti a bassa temperatura del ferro sferico.

Sezione 3, processo di produzione della scatola dell'albero in ghisa sferoidale ad alto contenuto di ferro

1, requisiti di metallo fuso grezzo

Composizione chimica della soluzione di ferro grezzo prima della pellettizzazione della reazione:

C dal 3,9% al 3,98%

Si 0,65% -0,75%

Ni dallo 0,75% allo 0,83%

Mn ≤0,10%

P ≤ 0,025%

S ≤0,015%

Ti ≤0,015%

Cr ≤ 0,015%

Altre leghe in tracce dello 0,01%.

Il livello di contenuto di Si influenza direttamente la resistenza alla trazione e il valore di impatto; quando la riduzione del Si non può soddisfare i requisiti di intensità, il problema della resistenza insufficiente causata dalla riduzione del Si viene risolto aggiungendo Ni. (Questo schema più Ni)

2. Materie prime

1>, ghisa: utilizzando ghisa di alta qualità longfengshan. La somma degli oligoelementi della ghisa è dello 0,10%.

2>, rottami di acciaio: utilizzo di rottami di acciaio al carbonio.

(1) Tutti i rottami di acciaio non devono essere mescolati con lo sporco. I metalli non ferrosi o qualsiasi tipo di materiale estraneo non devono presentare ruggine e corrosione eccessive.

(2) Il contenuto di P e S non è superiore allo 0,030%.

Il punteggio di massa del Cr non era superiore allo 0,1%.

Il punteggio di massa del Cu non era superiore allo 0,1%.

3>, agente di cementazione: agente aumentante del carbonio a grafitizzazione completa ad alta temperatura, C 98,5%, S 0,1%, N 0,03

Utilizzare più ferro grezzo, meno rottami di acciaio, materiale del forno, calcoli il più vicino possibile alla composizione chimica ideale, lasciando una piccola quantità di spazio per la messa a punto. Lo scopo dell'aggiunta di ferro grezzo è garantire il numero di nuclei di grafite originali e ridurre la quantità di agente di carbonio e ridurre lo zolfo dell'agente di carbonio. La ghisa di formula comunemente usata rappresenta dall'88% al 92%, i rottami di acciaio dall'8% all'11%, il ferrosilicio dall'1,7% al 2,0%, l'agente che aumenta il carbonio dallo 0,2% allo 0,24%, ecc.

4>, agente sferico:

Marca: Agente lantanide La 11

Mg 6-6,5%

L'1,0-1,2%

Si 43-44%

Ca2,2-2,5%

Ba 1-1,5%

MgO<0,5

Dimensione delle particelle: da 5 a 20 mm

Quantità: 1,2-1,3%

5>, agente di gestazione: utilizzando un agente di gestazione composto a lunga durata d'azione,

Una gestazione: silicio bario J a 4

Si dal 68 al 70%

Ba dal 4,5 al 5,5%

AL <1,0%

Taglia taglia 3-8mm,

Aggiungere quantità: dallo 0,8 all'1,0%

Gestazione secondaria: silicio bario J a 3

Si dal 68 al 70%

Ba2,5 al 3,5%

AL<1,0%

Dimensione delle particelle di 1-3 mm,

Il volume aggiunto era dello 0,2-0,4%

Flusso con gestazione: bismuto di silicio J-1

Da Si 70 a 72%

Ba dall'1 all'1,5%

E Ca dal 2 al 3%

Bi 1,5-2,5%

AL <0,8%

Dimensione delle particelle da 0,2 a 0,7 mm,

Aggiungere ad un volume dello 0,1%

L'agente di incubazione richiede un forte effetto sulla promozione della grafitizzazione e può mantenere un lungo periodo di tempo, un tasso di assorbimento elevato e stabile, quindi la gestazione viene divisa nel forno prima che la gestazione del pacchetto inverso con il flusso sia indispensabile.

L'uso di anti-recessione ad alto contenuto di Ba e dell'agente di gestazione contenente Bi prima del forno può migliorare la condizione di sfericità della parte centrale della sezione, ridurre il diametro sferico e aumentare il numero di sfere, migliorare il contenuto di ferrite e migliorare la prestazione di lancio.

3. Processo di fusione:

Il processo di fusione della ghisa duttile è sostanzialmente lo stesso, la temperatura di fusione è generalmente controllata tra 1450 e 1520, l'alta temperatura è statica, la temperatura è controllata tra 1520 e 1550, il tempo di riposo è di circa 5 minuti, la temperatura del forno è 1480 a 1500,

Versare la temperatura dell'acqua: 1420

Dopo il riposo ad alta temperatura, quando la temperatura nel forno scende a 1480℃ -1500℃, lavare nel ferro fuso per la sferulizzazione. Dopo che la reazione sarà 2-3 volte dopo le scorie.

4. Composizione chimica dopo sferizzazione:

C da 3,50 a 3,80%,

Si 2,05-2,15%,

Mg 0,035-0,045%,

Lo 0,005-0,009%

Ni 0,75-0,83%,

Mn ≤0,10%,

P ≤0,025%,

S ≤0,01%,

Ti ≤0,018%,

Cr ≤0,023%,

Altri elementi di lega: 0,01%.

Resistenza alla trazione da 405 a 415 PMa,

Carico di snervamento da 260 a 275 PMa,

Tasso di allungamento dal 18% al 23%,

Livello di rigonfiamento 1, livello 1 e livello 2,

L'energia di assorbimento degli urti è fissata tra 13 e 15 J,

Tutti soddisfano i requisiti tecnici del materiale di qualità.

Sezione 4: Punti chiave dell'attacco rapido alla palla

Dobbiamo garantire che l'agente di sfericità selezionato, l'agente di gestazione e altri puri, non vi siano inclusioni, impurità, ossidi, ecc., queste sostanze non possono essere trattate attraverso la sfericità, la rimozione delle scorie e infine nella fusione per causare difetti.

1. La fluttuazione della temperatura della sferizzazione è controllata a ± 15 gradi Celsius.

2. Il rapporto tra la profondità di H: da 1,5 a 2,0 (la profondità e il diametro interno del liquido di ferro nel trattamento effettivo)

3. Dopo aver aggiunto l'agente sferizzante, l'agente di gestazione, l'agente di copertura e altri materiali, la diga dovrebbe essere più alta di 20 mm.

4. Girare la borsa delle palline. Asciugare accuratamente il sacchetto della palla prima dell'uso e, se necessario, bruciarlo preventivamente.

5. L'ordine di imballaggio è agente di carica, agente di gestazione con agente di copertura o taglio del ferro, deve essere speronato senza spazi vuoti

6. Il tempo ottimale per la reazione generale di sferulazione è compreso tra 1 e 1,5 minuti e la compattazione della lega e lo spessore del materiale di copertura vengono regolati in base al tempo di reazione.

7. Dal 40 al 60% del totale (tutti gli agenti di incubazione aggiunti), il 30% dell'agente di incubazione inversa e il 10-15%.

8. Il tempo di versamento viene controllato entro 13 minuti dalla fine della pallina.

Sezione 5: Perché è stata scelta la globazione dei lantanidi

Allo stato attuale, le terre rare utilizzate in Cina sono principalmente divise in tre categorie (ad eccezione delle scorie di terre rare utilizzate dai produttori difettosi).

1,30 Il silicio delle terre rare La rappresenta il 5% del totale delle terre rare

2. Il lantanio e il cerio, il metallo delle terre rare La, rappresentavano il 35% del totale RE

3. Il lantanio metallico puro La rappresentava il 99,9% del totale RE

Sebbene i principali elementi globulari utili siano principalmente lantanio, cerio,

Nella produzione attuale, il confronto della fusione dopo la sferizzazione è il seguente:

1. Numero di sfere di grafite: il numero di sfere di grafite prodotte dal lantanio metallico puro è 1,5-2 volte quello dell'agente sferico prodotto dal lantanio e dal cerio metallico e 2~3 volte quello prodotto dal silicio ordinario 30 delle terre rare.

2. velocità sferica: per l'agente sferizzante prodotto dal lantanio puro, la velocità sferica è superiore del 10-15% rispetto all'agente sferico prodotto dal lantanio e dal cerio metallico e superiore del 15-25% rispetto a quella dell'agente sferico prodotto dal normale 30 silicio delle terre rare.

3. Contenuto di perarite: con l'agente sferico prodotto con lantanide di metallo puro, il contenuto senza perla è del 10-20% inferiore a quello dell'agente sferico prodotto da lantanide e cerio metallico e del 30-40% inferiore a quello delle normali 30 terre rare silicio.

4. Distribuzione delle sfere di grafite. Con l'agente sfereggiante prodotto dal lantanio metallico puro, la sfera di grafite è di piccole dimensioni, rotonda e numerosa, e la distribuzione è ovviamente inclinata. È migliore della produzione di lantanio e cerio metallico, che è migliore del normale agente globtizzante per la produzione di silicio di terre rare 30.

5. Tendenza alla bocca bianca. L'agente sferico prodotto con lantanio metallico puro ha una maggiore resistenza alla bocca bianca e la sezione del campione da 5 mm non contiene carburo. La tendenza alla sfericità prodotta con lantanio e cerio è notevolmente ridotta. Sono migliori della produzione ordinaria di 30 silicio di terre rare di agente criptizzante.

6. Tendenza alla pigiatura. Con un agente sferulizzante prodotto con lantanio metallico puro, è possibile eliminare la sezione termica del campione a forma di croce. I giunti termici dei campioni incrociati prodotti dal lantanio e dal cerio metallico sono notevolmente ridotti e i campioni incrociati della produzione di 30 silicio di terre rare non cambiano in modo significativo.

Sezione 6: Trattamento termico ad alta temperatura

Il contenuto di ferro nella matrice del QT 400-18AL (-50℃, -60℃) deve essere del 100%. Poiché viene aggiunta una certa quantità di Ni per migliorare l'intensità, è necessario produrre una traccia di perle. Lo scopo del trattamento termico ad alta temperatura è convertire completamente la perlite in austenite, quindi raffreddare lentamente in base al cambiamento di fase stabile, per ottenere la perlite completamente trasformata in ferrite, al fine di ottenere il 100% di ferrite.

Il trattamento termico ad alta temperatura a 870 ℃ influisce sulla resistenza alla trazione, sulla resistenza allo snervamento e sull'energia di assorbimento degli urti, ma non ha alcun effetto sull'allungamento. Il trattamento termico ad alta temperatura a 870 ℃ riduce la resistenza alla trazione di 5 MPa, ma l'energia di assorbimento degli urti aumenta di 3 J, soddisfacendo i requisiti. Pertanto, il processo di trattamento termico ad alta temperatura QT 400-18℃ viene utilizzato per produrre getti di materiale antiurto a bassa temperatura 18AL (-50℃, -60℃).

Sezione 7: Nota Per garantire il valore di shock termico a bassa temperatura è necessaria una matrice di ferrite al 1.100%, ma è difficile garantire una resistenza alla trazione di 400 MPa con la ferrite al 100%, la matrice deve essere consolidata e rinforzata per migliorare la resistenza alla trazione. Ciò richiede l'uso di Si più elevato nella composizione chimica o di Ni e altri elementi di lega per rafforzare la ferrite, in modo da raggiungere il requisito di 400 MPa.2. Il rafforzamento dei corpi di ferroferro porta spesso all'aumento della temperatura di transizione plastica-fragile e alla diminuzione del valore di shock termico. Pertanto, è necessario regolare la relazione tra resistenza alla trazione e valore di shock a bassa temperatura ed esplorarne le soluzioni.3. Quando l'organizzazione metallografica è relativamente perfetta e sostanzialmente soddisfa i requisiti, il valore di impatto a bassa temperatura dovrebbe essere ulteriormente migliorato, che dipende dalla purificazione dell'inclusione del confine cristallino. Come purificare il bordo del grano sarà il fattore chiave per garantire il valore di shock termico basso. 4, le prestazioni di impatto della ghisa sferoidale diminuiscono con la diminuzione della temperatura è la caratteristica intrinseca della ghisa sferoidale. Per garantire il funzionamento sicuro delle parti a bassa temperatura, non è solo necessario garantire il valore di impatto a bassa temperatura, ma anche studiare la curva della temperatura di transizione plastica-fragile, ovvero la curva di variazione del valore di impatto con la temperatura . Più dolcemente scende la curva, più sicuro è. Non è consigliabile variare notevolmente il valore di impatto a causa di un leggero cambiamento di temperatura.