铸态高韧性球墨铸铁高炉冷却壁的试验研究

【摘要】：本文研究了孕育处理，孕育剂的加入量，C、Si含量以及原铁液含S量对铸态高韧性高炉冷却壁母体材质球铁延伸率的影响，试验结果表明，球铁化学成分控制在：3.00-3.80％C：2.5-2.9％Si；＜0.2％Mn；＜0.03％S；＜0.06％P，并采用多次孕育工艺，可使球铁单铸试块的延伸率达到20％以上。 本文研究了铸态高炉冷却壁母体材质高韧性球墨铸铁拉伸断口特征及断裂机理，得出如下结论：(1)延伸率超过20％时，试样断口具有韧性断裂的微观特征，其断裂机理为：石墨与铁素体基体脱离，铁索体基体发生充分的塑性变形，在试样断口上留下较大、较深的韧窝，甚至有撕裂带；(2)延伸率为15-16％时，试样断口具有混合型断裂的微观特征，其断裂机理为：由于存在较多畸形石墨和“白色异形相”杂质，因此在其尖角处易形成微裂纹源，受外力作用时，裂纹源迅速扩展，造成局部穿晶断裂：同时由于铁素体含量减少，珠光体含量增多，因此基体塑性变形相对较差，在试样断口上留下大量较浅的韧窝。 本文针对生产实际中铸态高韧性球铁冷却壁铸件存在带缩孔的气孔和氧化铁渣壳两类主要缺陷进行了研究，分析了其形成原因，并提出了相应的改进措施。