Раздел 1: Применение ковкого чугуна на высокоскоростных железных дорогах

Литье из ковкого чугуна широко используется в производстве деталей высокоскоростных рельсов благодаря превосходному сопротивлению растяжению, высоким нагрузкам и трению. Буксовая коробка высокоскоростной железнодорожной тележки, корпус и торцевая крышка высокоскоростного рельсового тягового двигателя, коробка передач и тормозные детали высокоскоростного поезда изготовлены из ударопрочного ковкого чугуна при сверхнизких температурах. Как правило, QT 400-18AL (-50 ℃, -60 ℃) устойчив к ударам при низких температурах.

Раздел 2: Стандарты материалов для деталей из чугуна с шариками высокоскоростных рельсов.

QT 400-18AL (-50℃, -60℃) устойчивый материал, требования к материалам:

Стандарт материала: 400-18АЛ,

Предел прочности 400 МПа,

Предел текучести 240 МПа,

18%,

Твердость HBW 130-150,

Низкотемпературное ударное значение -50 ℃, -60 ℃,

Ударная работа: 12 Дж/см2,

Требования к организации глографической матрицы:

Уровень пинга мяча: более 90%,

Количество графитовых шариков: 100 ячеек/мм2,

Коллективная организация: 100% железные тела,

Графит размером 6–7, без сокристаллов фосфора и карбида.

100% ферритовая матрица является первым условием для улучшения ударопрочности при низких температурах из ковкого чугуна, даже 1–2% шариков приведет к снижению ударопрочности при низких температурах. Тот же ферритовый ковкий чугун, низкий уровень фосфора, низкий уровень кремния при отжиге из всех ферритиновых ковких чугунов, его значение воздействия при низкой температуре является лучшим.

Степень сферичности, достигающая 90–95%, необходима для обеспечения значения ударной нагрузки при низкой температуре. Трещина в ковком чугуне распространяется вдоль границы пластичности. Чем круглее сфера, тем легче ее взломать. Таким образом, чем выше сферическая скорость, тем больше способствует улучшению характеристик динамических нагрузок, таких как ударные характеристики и усталостная прочность.

Количество графитовых шариков влияет на низкотемпературное воздействие: количество графитовых шариков способствует улучшению верхних предельных характеристик удара; Количество ducink способствует улучшению ударных характеристик при низких температурах. Для буксы тележки с толщиной основной стенки 30 мм возьмите соответственно 100~200 шт./мм2. Сокристаллы фосфора и карбид на границе зерен значительно уменьшают низкотемпературную работу по поглощению ударов сферического железа.

Раздел 3, процесс производства коробки вала из ковкого чугуна с высоким содержанием железа

1, требования к сырому расплавленному металлу

Химический состав раствора сырого железа до реакции гранулирования:

С от 3,9% до 3,98%

Си 0,65%-0,75%

Ni от 0,75% до 0,83%

Мн ≤0,10%

Р ≤0,025%

S ≤0,015%

Ти ≤0,015%

Кр ≤0,015%

Другие следовые сплавы 0,01%.

Уровень содержания Si напрямую влияет на предел прочности и ударную вязкость; когда восстановление Si не может соответствовать требованиям интенсивности, проблема недостаточной прочности, вызванная восстановлением Si, решается путем добавления Ni. (Эта схема плюс Ni)

2. Сырье

1>, чугун: использование высококачественного чугуна Longfengshan. Сумма микроэлементов чугуна составляет 0,10%.

2>, стальной лом: использование углеродистой стали.

(1) Весь стальной лом не должен смешиваться с грязью. Цветные металлы или любые посторонние материалы не должны иметь чрезмерной ржавчины и коррозии.

(2) Содержание P и S не превышает 0,030%.

Массовая доля Cr не превышала 0,1%.

Массовая доля Cu не превышала 0,1%.

3>, науглероживающий агент: высокотемпературный агент, увеличивающий содержание углерода при полной графитизации, C 98,5%, S 0,1%, N 0,03.

Используйте больше сырого железа, меньше стального лома, материала печи, расчет максимально приближен к идеальному химическому составу, оставляя небольшое пространство для тонкой настройки. Целью добавления сырого железа является обеспечение количества исходного графитового ядра, а также уменьшение количества углеродного агента и уменьшение содержания серы в углеродном агенте. Обычно используемая рецептура чугуна составляет от 88% до 92%, стальной лом - от 8% до 11%, ферросилиций - от 1,7% до 2,0%, добавка, повышающая содержание углерода, - от 0,2% до 0,24% и т. д.

4>, сферический агент:

Марка: Лантаноидный агент Ла 11.

Мг 6-6,5%

Ла 1,0-1,2%

Си 43-44%

Около 2,2-2,5%

Ба 1-1,5%

MgO <0,5

Размер частиц: от 5 до 20 мм.

Достаток: 1,2-1,3%

5>, агент беременности: использование составного агента беременности длительного действия,

Один срок беременности: кремний-барий J a 4

Си от 68 до 70%

Ba от 4,5 до 5,5%

АЛ <1,0%

Размер размера 3-8 мм,

Количество добавления: от 0,8 до 1,0 %.

Вторичная беременность: кремний-барий J a 3

Си от 68 до 70%

Ba2,5–3,5 %

АЛ<1,0%

Размер частиц 1-3 мм,

Объем добавки составил 0,2-0,4%.

Течение при беременности: кремний-висмут J-1

От Si 70 до 72%

Ба от 1 до 1,5%

И Ca от 2 до 3%

Би 1,5-2,5%

АЛ <0,8%

Размер частиц от 0,2 до 0,7 мм,

Добавляем до объема 0,1%

Инкубационный агент требует сильного воздействия на стимулирование графитизации и может поддерживать длительное время, высокую скорость абсорбции и стабильность, поэтому беременность разделяется на печь перед обратным пакетом беременности с потоком, что является обязательным.

Использование антирецессии с высоким содержанием Ba и агента, содержащего Bi, перед печью может улучшить состояние сферичности центральной части секции, сделать сферический диаметр небольшим и количество шариков большим, а также улучшить содержание феррита и улучшить кастинговое исполнение.

3. Процесс плавления:

Процесс плавления ковкого чугуна в основном одинаков, температура плавления обычно контролируется от 1450 до 1520, высокая температура является статической, температура контролируется от 1520 до 1550, время выдержки составляет около 5 минут, температура печи составляет 1480. до 1500,

Температура заливки воды: 1420.

После выдержки при высокой температуре, когда температура в печи упадет до 1480–1500 ℃, промойте расплавленным железом для сферулизации. После реакции будет 2-3 раза после шлака.

4. Химический состав после сферизации:

С 3,50–3,80 %,

Си 2,05-2,15%,

Мг 0,035-0,045%,

Ла 0,005-0,009%

Ni 0,75-0,83%,

Mn ≤0,10%，

P ≤0,025%,

S ≤0,01%,

Ти ≤0,018%,

Кр ≤0,023%,

Другие легирующие элементы: 0,01%.

Прочность на разрыв от 405 до 415 ПМа,

Предел текучести от 260 до 275 ПМа,

Степень удлинения от 18% до 23%,

Выпуклость уровня 1, уровня 1 и уровня 2,

Энергия поглощения удара установлена ​​на уровне от 13 до 15 Дж.

Все соответствуют техническим требованиям данного сорта материала.

Раздел 4: Ключевые моменты рывка к мячу

Мы должны гарантировать, что выбранный агент сферичности, агент вызревания и другие чистые, не содержат включений, примесей, оксидов и т. д., эти вещества не могут быть обработаны через сферичность, удаление шлака и, наконец, в отливку, чтобы вызвать дефекты.

1. Колебания температуры сферизации контролируются на уровне ± 15 градусов Цельсия.

2. Соотношение глубины Н: 1,5 к 2,0 (глубина и внутренний диаметр железной жидкости при реальной обработке)

3. После добавления сферизирующего агента, агента для выдерживания, покрывающего агента и других материалов плотина должна быть выше более чем на 20 мм.

4. Переверните мешочек с мячом. Перед использованием тщательно высушите мешок для мячей и при необходимости сожгите его заранее.

5. Порядок упаковки: наполнитель, агент для выдерживания с покрывающим веществом или железная резка, должен быть утрамбован без зазора.

6. Оптимальное время общей реакции сферуляции составляет от 1 до 1,5 минут, а уплотнение сплава и толщина покрывающего материала регулируются в зависимости от времени реакции.

7. От 40 до 60% от общего количества (добавлены все инкубационные агенты), 30% обратного инкубационного агента и 10-15%.

8. Время заливки контролируется в пределах 13 минут с момента окончания шарика.

Раздел 5: Почему была выбрана глобализация лантаноидов

В настоящее время редкоземельные элементы, используемые в Китае, в основном делятся на три категории (за исключением редкоземельных шлаков, используемых бракованными производителями).

1,30 Редкоземельный кремний La составлял 5% от общего количества РЗЭ.

2. Лантан и редкоземельный металл церий La составляли 35% от общего количества возобновляемых источников энергии.

3. Чистый металлический лантан La составлял 99,9% от общего количества РЭ.

Хотя основными полезными шаровидными элементами являются в основном лантан, церий,

На реальном производстве сравнение отливки после сферизации выглядит следующим образом:

1. Количество графитовых шариков: количество графитовых шариков, полученных из чистого металлического лантана, в 1,5-2 раза больше, чем у сферического агента, произведенного из лантана и металлического церия, и в 2-3 раза больше, чем из обычного редкоземельного кремния.

2. сферическая скорость: для сферического агента, произведенного из чистого лантана, сферическая скорость на 10-15% выше, чем у сферического агента, произведенного из лантана и металлического церия, и на 15-25% выше, чем у сферического агента, полученного из обычного 30. редкоземельный кремний.

3. Содержание перита: в сферическом агенте, изготовленном из чистого лантанида металла, содержание без жемчуга на 10-20% меньше, чем в сферическом агенте, полученном из лантанида и металлического церия, и на 30-40% меньше, чем в обычном редкоземельном элементе 30. кремний.

4. Распределение графитовых сфер. Благодаря сферическому агенту, изготовленному из чистого металлического лантана, графитовый шар имеет небольшой размер, круглый и многообразный, а распределение явно наклонное. Это лучше, чем производство металлического лантана и церия, что лучше, чем обычный глобатирующий агент для производства редкоземельного кремния 30.

5. Тенденция к белому рту. Сферический агент, изготовленный из чистого металлического лантана, обладает большей устойчивостью к белизне, а секция образца диаметром 5 мм не содержит карбидов. Тенденция к сферичности, полученная с помощью лантана и церия, значительно снижается. Лучше, чем обычное производство 30 редкоземельных кремниевых шифрующих агентов.

6. Тенденция к соснению. С помощью сферулирующего агента, изготовленного из чистого металлического лантана, можно исключить термическое сечение образца крестообразной формы. Тепловые соединения перекрестных образцов, изготовленных из металлических лантана и церия, значительно уменьшены, а перекрестные образцы из 30 редкоземельного кремниевого производства существенно не изменяются.

Раздел 6: Высокотемпературная термообработка

Содержание матричного железа QT 400-18AL (-50℃, -60℃) должно составлять 100%. Поскольку для улучшения интенсивности добавляется определенное количество Ni, необходимо получить незначительное количество жемчуга. Целью высокотемпературной термообработки является полное преобразование перлита в аустенит, а затем медленное охлаждение в соответствии со стабильным фазовым переходом, чтобы весь перлит превратился в феррит и достиг 100% феррита.

Высокотемпературная обработка при температуре 870 ℃ влияет на предел прочности, предел текучести и энергию поглощения ударов, но не влияет на удлинение. Высокотемпературная обработка при температуре 870 ℃ снижает прочность на разрыв на 5 МПа, но энергия поглощения ударов увеличивается на 3 Дж, что соответствует предъявляемым требованиям. Поэтому процесс высокотемпературной термообработки QT 400-18℃ используется для производства отливок из низкотемпературного ударного материала 18AL (-50℃, -60℃).

Раздел 7: Примечание. Для обеспечения стойкости к низкотемпературному удару требуется 1100% ферритовая матрица, но из 100% феррита трудно обеспечить предел прочности на разрыв 400 МПа, матрицу необходимо консолидировать и укрепить для повышения прочности на разрыв. Это требует использования более высокого химического состава Si или Ni и других легирующих элементов для упрочнения феррита, чтобы они достигли требуемого значения 400 МПа.2. Упрочнение феррожелезных изделий часто приводит к повышению температуры пластически-хрупкого перехода и уменьшению величины низкотемпературного удара. Следовательно, необходимо скорректировать взаимосвязь между прочностью на разрыв и значением низкотемпературного удара и изучить ее решения. Когда металлографическая организация относительно совершенна и в основном соответствует предъявляемым требованиям, значение низкотемпературной ударной вязкости должно быть дополнительно улучшено, что зависит от очистки кристаллограничных включений. Способ очистки границ зерен будет ключевым фактором для обеспечения значения низкотемпературного удара. 4. Ударные характеристики ковкого чугуна уменьшаются с понижением температуры, что является неотъемлемой характеристикой ковкого чугуна. Для обеспечения безопасной работы деталей при низкой температуре необходимо не только обеспечить ударную вязкость при низкой температуре, но и изучить температурную кривую пластически-хрупкого перехода, то есть кривую изменения ударной вязкости с температурой. . Чем плавнее изгиб кривой, тем безопаснее. Не рекомендуется сильно колебать значение удара из-за небольшого изменения температуры.