收藏本站
《华中科技大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

厚大断面蠕铁钢锭模材质及生产工艺的研究

张斗  
【摘要】:钢锭模是炼钢厂生产大型锻件毛坯的主要冶金器具之一,在工作状态下,钢锭模受到温差应力、相变应力、残余应力、机械应力等综合应力的作用,易产生裂纹、龟裂、鳞剥,使钢锭模报废。蠕铁具有导热性能好、抗拉强度高、抗氧化生长性能及耐热疲劳性能良好的特点。因此,利用蠕铁制造钢锭模,可显著提高钢锭模的耐开裂、龟裂以及抗变形能力,并能减轻重量,提高模锭比,降低模耗,将产生显著的经济效益和社会效益。 本文以生产大型蠕铁钢锭模为目标,采用模拟试块,研究蠕化剂的组成及蠕化工艺对厚大断面蠕铁的组织和性能的影响,开发具有良好蠕化及抗衰退能力的蠕化剂及蠕化处理工艺;研究冷铁等对厚大断面蠕铁组织和性能的影响;对比研究蠕铁与灰铁的耐热性能。同时,利用华铸CAE软件对钢锭模的充型及凝固过程进行模拟计算,优化钢锭模的铸造生产工艺。开发适合于大型钢锭模的蠕铁材质及生产工艺。 对比研究了REMg、YSBM-1、YSBM-3、YSBM-A四种蠕化剂对厚大断面蠕铁组织和性能的影响。研究结果表明,重稀土蠕化剂(YSBM-A)的具有良好的蠕化效果和抗衰退能力,采用该蠕化剂处理的400mm×400mm×450mm模拟试块中心部位的蠕化率达到85%,试块的组织均匀性较好,抗拉性能达到315MPa,延伸率达到3.3%,满足钢锭模材质的要求。冷铁可显著缩短厚大断面蠕铁的凝固时间、提高试块中心的蠕化率,在相同蠕化处理条件下模拟试块中心部位的蠕化率由未加冷铁的35%提高到55%,破碎石墨的数量明显减少,获得了均匀分布的蠕墨和晶粒细小的基体组织。蠕铁72小时的平均氧化增重为3.14g/(m2·h),显著低于灰铁的4.76g/(m2·h);700℃至室温的水淬试验中,蠕铁的平均热疲劳寿命为42次,高于灰铁的30次。 利用华铸CAE模拟优化的结果,采用雨淋式工艺,成功生产出48t钢锭模。钢锭模附铸块的蠕化率达到85%,抗拉强度为350MPa,延伸率为7.5%,达到了RuT300的水平。420t钢锭模的优化工艺为上、下双浇注系统,上浇注系统为雨淋式,下浇注系统为二级底注式,浇注温度1300℃~1320℃。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TG255

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋义全,刘宗昌;新型钢锭模涂料的研究与应用[J];包头钢铁学院学报;1996年01期
2 徐金城,丁雨田;几种蠕化剂的蠕化效果研究[J];兰州理工大学学报;1989年01期
3 张惟德,万仁芳,张忠仇,邱汉泉,应忠堂,陈勉已,何祚芝,于金信;蠕墨铸铁在中国的研究、生产和应用[J];现代铸铁;1995年04期
4 朱正宇,徐政,殷作虎;喂丝法生产蠕墨铸铁的研究[J];现代铸铁;2003年03期
5 于化顺;蠕墨铸铁生产技术及工艺[J];现代铸铁;2002年03期
6 胡学军,杨青,陆德平,许瑞高,谢仕芳,朱福如,蔡莉;钇基重稀土复合球化剂的应用[J];现代铸铁;2001年01期
7 蔡启舟,魏伯康,胡开华;用于冲天炉铁液生产厚壁蠕墨铸铁件的蠕化剂开发[J];现代铸铁;2004年05期
8 朱正宇,何国球,殷作虎;不同基体组织的蠕墨铸铁热疲劳性能的研究[J];现代铸铁;2004年06期
9 吴明海,杨士浩;石墨形态对耐热铸铁抗氧化性影响的研究[J];铸造;1992年05期
10 刘兴鹏,岳钟英,张伯明,胡家骢;灰铸铁热疲劳性能的研究[J];铸造;1989年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄正华,张忠明,郭学锋;镁合金阻燃方法与机理[J];兵器材料科学与工程;2004年01期
2 曲明;刘忆;;AZ91D镁合金表面电弧喷涂铝锌涂层组织的研究[J];表面技术;2006年06期
3 范洪远,唐正华,李伟,汤世金;温度对铸铁导热性的影响[J];材料导报;1996年03期
4 巫瑞智;孙宝德;疏达;李飞;陈海;陆燕玲;王俊;;铝熔体除氢[J];材料科学与工艺;2006年02期
5 陈延红,严密;亚共晶Al-Si合金细化及变质的研究现状与发展[J];材料科学与工程;2000年04期
6 周利,何奖爱,辛启斌,刘常升;高碳高铬钢/含铬灰铸铁离心复合界面的研究[J];东北大学学报(自然科学版);2004年05期
7 何奖爱,赵培林,辛启斌,刘素兰;硅钡复合孕育剂对含硼灰铸铁组织与性能的影响[J];东北大学学报(自然科学版);2005年04期
8 艾秀兰,李英民;磷元素对Al-Mg_2Si合金显微组织的影响[J];大连铁道学院学报;2005年01期
9 孙法林,田君;低碳低合金钢斗齿耐磨材料的研究[J];大型铸锻件;2005年02期
10 王翠玲,李华基,薛寒松,胡慧芳;微量元素及热处理对ZL107组织和性能的影响[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 王连登;傅高升;陈永禄;魏喆良;;铸造过程数值模拟的研究发展概况[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
2 叶天汉;薛忠信;苏勇;陈翌庆;;高性能汽车制动鼓的研究与生产[A];安徽省装备制造业发展论坛会论文集[C];2003年
3 王恒;舒信福;邢泽柄;郭跃华;唐瑞春;;低碳球铁的耐腐蚀性能研究[A];2002年十一省、区、市机械工程学术年会暨云南省机械工程学会第六届学术年会论文集[C];2002年
4 蔡启舟;魏伯康;胡开华;;用于冲天炉铁水生产厚壁蠕墨铸铁件的蠕化剂开发[A];第六届21省(市、自治区)4市铸造学术会议论文集[C];2004年
5 李先洲;喻昌健;段汉桥;田凤全;严翔;;蠕墨铸铁排气管生产工艺探讨[A];第六届21省(市、自治区)4市铸造学术会议论文集[C];2004年
6 廖建云;冯科;陈登福;;方坯连铸二冷应力分析(一)——应力模型的数学描述[A];第八届全国连铸学术会议论文集[C];2007年
7 姚国秀;李晓华;常国威;;蠕墨铸铁发展现状与前景[A];中国机械工程学会第十一届全国铸造年会论文集[C];2006年
8 柳建国;马波;刘少林;;耐热钢料盘类精铸件缺陷分析与工艺设计[A];第五届中国有色合金及特种铸造国际会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王金国;应变诱发法镁合金AZ91D半固态组织演变机制[D];吉林大学;2005年
2 修坤;TiC_p/AZ91镁基复合材料组织及耐磨性的研究[D];吉林大学;2006年
3 寇生中;XD反应合成Al_2O_(3p)-TiC_p/Al复合材料的热力学及动力学过程的研究[D];兰州理工大学;2005年
4 王杰芳;电解加钛共晶铝硅活塞合金的组织和性能研究[D];郑州大学;2005年
5 郭庆涛;金属熔体高频电磁净化的研究[D];大连理工大学;2007年
6 刘清梅;超声波对金属凝固特性及组织影响的研究[D];上海大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李丘林;提高负压实型铸造低铬白口铸铁综合性能的研究[D];河北工业大学;2000年
2 孙锋山;熔体处理对提高高性能铝材冶金质量和力学性能的作用研究[D];福州大学;2002年
3 陈德华;热处理与高铬铸铁的韧性[D];福州大学;2002年
4 马洪涛;铸铁渗铬治金传输过程研究[D];新疆大学;2002年
5 沈阿妮;合金化与热处理工艺对CuZnAl系合金形状记忆效应及力学性能的影响[D];四川大学;2002年
6 王连登;原位反应生成粒子增强镁基复合材料的组织与性能[D];福州大学;2003年
7 何福善;深冷处理与高铬铸铁性能[D];福州大学;2003年
8 陈历祥;奥—贝球铁复合轧辊的研制[D];福州大学;2003年
9 严伟林;铸态复相钢的成分设计及其性能的研究[D];广西大学;2003年
10 徐以锋;电解含钛铝合金的疲劳性能研究[D];郑州大学;2003年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 宋义全,刘宗昌;新型钢锭模涂料的研究与应用[J];包头钢铁学院学报;1996年01期
2 张秉英;魏振宇;滕梅;;喂线-钢包冶金的一项新技术[J];钢铁;1991年07期
3 段汉桥,王立世,魏伯康,林汉同;包芯线在球墨铸铁生产中的应用现状[J];现代铸铁;2000年04期
4 程向中;蒋川疆;王陲;赵毓伟;;蠕铁两步成蠕工艺及瞬时蠕化剂的研究[J];现代铸铁;2006年01期
5 刘金水,舒震,张福全,蒋冰;稀土耐热蠕墨铸铁的试验研究[J];稀土;1998年02期
6 于化顺,李秀珍,杨士浩,刘太强;铝对蠕铁抗蠕化衰退能力的影响[J];铸造技术;1996年02期
7 李方田,马同才,王长芝,马泽权,王元;采用蠕墨铸铁生产焦炉耐热部件[J];铸造技术;1998年01期
8 丁森,邱汉泉;控制蠕墨铸铁蠕化率的措施与实践[J];铸造;1986年05期
9 沈定钊,吴春京,靳常喜,贾伯垠;材质对灰铁钢锭模使用寿命的影响[J];铸造;1994年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄有谋,耿刚;用双屑熔制蠕墨铸铁[J];铸造;1981年02期
2 Б.Л.Кузнечов ,彭规锦;不加球化剂生产球铁和蠕铁[J];铸造;1987年02期
3 万仁芳;从汽车行业的发展看蠕墨铸铁的应用前景[J];现代铸铁;1999年04期
4 奕旭初 ,钱昌招;冲天炉铁水生产大功率柴油机蠕铁气缸盖[J];铸造;1983年02期
5 申泽骥,唐玉林,姜炳焕,李德珊;单一稀土元素蠕化作用研究[J];铸造;1983年06期
6 杨通,李利君,李燕;Al—Si—Cr—Mo合金蠕铁热物性的研究[J];西安工业学院学报;1994年01期
7 张惟德,万仁芳,张忠仇,邱汉泉,应忠堂,陈勉已,何祚芝,于金信;蠕墨铸铁在中国的研究、生产和应用[J];现代铸铁;1995年04期
8 苏应龙;近年来我国蠕铁生产技术的发展[J];铸造;1983年05期
9 盛达;国内外研究与生产蠕墨铸铁的现状及其发展前景[J];现代铸铁;1991年03期
10 ;务实创新 追求卓越[J];山东机械;2003年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭亚辉;;生产蠕铁缸体铸造工艺研究(摘要)[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年
2 潘密;;铸态高强度厚大断面QT700-2生产实践[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
3 乔林锁;周旨峰;李大勇;黄旦武;王健;;稀土复合球化剂在φ710球铁轧辊上的应用[A];2000年冀晋蒙豫鲁鄂六省区机械工程学会学术研讨会论文集(内蒙古部分)[C];2000年
4 Dr.Steve Dawson;邵益东;;蠕铁生产的过程控制[A];中国铸造工业首届高层论坛论文集[C];2005年
5 王万超;;厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂的开发与应用[A];中国机械工程学会第十一届全国铸造年会论文集[C];2006年
6 陈跃;张永振;上官宝;铁喜顺;孙乐民;;蠕墨铸铁的发展及蠕铁制动盘的研制[A];第六届21省(市、自治区)4市铸造学术会议论文集[C];2004年
7 陈建军;;厚大球墨铸件的生产实践[A];第八届21省(市、自治区)4市铸造学术年会论文集[C];2006年
8 张军;;厚大断面球铁件叶片承缸均衡凝固工艺[A];第六届21省(市、自治区)4市铸造学术会议论文集[C];2004年
9 王会群;;生产厚大断面球墨铸铁熔炼要素控制[A];中国机械工程学会第十一届全国铸造年会论文集[C];2006年
10 李先洲;喻昌健;段汉桥;田凤全;严翔;;蠕墨铸铁排气管生产工艺探讨[A];第六届21省(市、自治区)4市铸造学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 区报道组傅行芳章燕飞通讯员吴宝仁;鄞州企业插上数字“翅膀”[N];浙江日报;2002年
2 吴军 张作鹏;唐山镇投资19亿拉动全镇经济[N];淄博日报;2009年
3 红枫;我国稀土产业现状和发展趋势[N];科技日报;2003年
4 本报记者 谢桂珍;蠕墨铸铁实现批量生产 欣特卡斯特力拓中国市场[N];机电商报;2010年
5 袁金大 刘晓;吉鑫风能研发取得新突破[N];江阴日报;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张斗;厚大断面蠕铁钢锭模材质及生产工艺的研究[D];华中科技大学;2009年
2 孙华为;离心铸造蠕铁气缸套生产工艺基础研究[D];郑州大学;2011年
3 李统宇;蠕铁气缸盖气缩孔的成因分析及克服措施[D];广西大学;2011年
4 杨志超;铸态厚大断面珠光体球墨铸铁组织与性能研究[D];湖南大学;2012年
5 刘春雷;RuT340材质在6L缸盖上的应用研究[D];上海交通大学;2009年
6 周雪;厚大断面球铁件凝固过程的数值模拟[D];哈尔滨理工大学;2011年
7 岑鸽;厚大断面铁素体球墨铸铁黑斑缺陷的控制技术[D];湖南大学;2012年
8 常芳;激光熔覆陶瓷粉末对蠕铁抗热疲劳和耐磨性的影响[D];吉林大学;2013年
9 曹健;厚大断面耐低温铁素体球墨铸铁组织及性能的研究[D];湖南大学;2011年
10 黄滢玉;与GCr15钢配副的铸铁高速干摩擦学性能研究[D];河南科技大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026