QT600-3齿的技术要求和生产工艺.铸件质量55 kg外径460 mm主要壁厚50 mm;抗拉强度要求与常规球铁牌号QT600-3相同但伸长率要求提高到8％金相组织要求单位面积球数不少于120个/mm用呋喃树脂砂造型铸造工艺为:铸件底部设4道内浇道铸件顶面中心设保温冒口热节部位设随形冷铁.铁液熔炼、浇注工艺为:采用中频感应炉化铁RE-Mg球化剂盖包法球化处理以及多次孕育处理;浇注后在浇口杯顶面覆盖干砂保温并延长保温时间.试制结果显示齿轮力学性能、金相组织均符合要求铸件解剖未发现缺陷.
 作为钢的替代品，1949 年人类开发了球墨铸铁型材。铸钢含碳量少于0.3%，而铸铁和球墨铸铁含炭量量则至少为3% 。 铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。在球墨铸 铁内，这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成小的球体。这种改进后的球体使得使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有 更加优异的物理性能。正是这种碳的球状观结构，使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性，而铸铁内部的薄 片形式导致铸铁没有展延性。通过铁素体基体可获得佳的展延性，因此，所有美国尼必可球墨铸铁的压力负载部件都 经过铁素体化退火周期的工艺处理。球墨铸铁内部的球状结构也能够铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。

由于球墨铸铁铸铁型材水平连铸过程中糊状凝固的凝固特点，使得铸铁型材必然存在缩松缩孔。如何从工艺上有效地抑制缩松缩孔缺陷问题一直是人们研究的重点。大型球墨铸铁型材往往由于其体积大、结构较复杂，铸型膨胀较难控制等原因，导致其缩松缩孔更难控制，因此对工艺设计提出了更高的要求。  
以工业生产中孔洞缺陷很严重的某大型机床滑枕球铁件为研究对象，运用ProCAST水平连铸过程模拟软件对大型球铁件的凝固过程进行数值模拟及水平连铸工艺优化，主要研究内容有:  
(1)通过对缺陷样本的形貌和缺陷部位化学成分的分析，确定导致铸铁型材铸铁型材报废的缺陷类型为缩松缩孔。  
(2)根据铸铁型材结构特点并结合数值模拟的的结果，分析导致大面积缩松缩孔缺陷的原因:此类外形尺寸长而大，内部空腔结构复杂热节较多的大型铸铁型材，要实现同时凝固很困难，利用球墨铸铁自补缩来解决缩松不可行，必须加强补缩作用，合理设置冒口和冷铁，确保补缩通道顺畅。  
(3)建立铸铁型材的有限元模型，运用ProCAST软件对各个方案进行了水平连铸过程模拟仿真，对缩松缩孔进行了预测，并对仿真结果进行对比分析，结合理论分析和模拟仿真的情况对铸铁型材工艺进行了优化。  
(4)针对优化后的工艺，确定了一套实验方案，并对优化后的工艺方案进行了实验验证，实验结果一致表明，工艺优化后铸铁型材缩松缩孔缺陷情况得到有效改善，成功解决了此类大型球铁件的水平连铸生产难题。  

通过调整高铬铸铁的含铬量以及改变工艺条件都可以达到延缓工件腐蚀的目的使得高铬铸铁型材在腐蚀环境下也能发挥良好的耐磨性能。
CY14-1B型轴向柱塞泵斜盘等摩擦件选材为球墨铸铁QT600-3，要求耐磨、耐冲击、耐疲劳，综合力学性能稳定，基体珠光体含量在70％以上，零件淬火后硬度在49HRC以上。对原工艺生产的摩擦件的质量问题及其原因进行了分析研究，提出了合金化生产铸态QT600-3新的生产工艺，并进行试验、生产，研究了其组织性能。  
原采用先水平连铸成形后，对铸铁型材正火+去应力退火获得QT600-3铸铁型材，对铸铁型材进行粗加工后淬火+回火，后精加工生产斜盘等零件的方式。应用统计方法，对摩擦件的质量问题及其原因的分析发现，由于在对铸铁型材正火时，加热和冷却过程中，处于不同位置的铸铁型材加热与冷却温度梯度、过冷度不一致，铸铁型材基体珠光体含量不稳定，零件淬火后硬度达不到设计要求，斜盘等摩擦面工作时温度过高，摩擦副产生相变软化现象，成为影响柱塞泵质量的主要原因。  
采用合金化方式直接生产铸态QT600-3斜盘铸铁型材，获稳定的珠光体含量，是解决轴向柱塞泵斜盘等因摩擦面工作时温度过高摩擦副产生相变软化问题的关键。  
铜是有效的珠光体稳定剂，大量研究表明，在球墨铸铁中加入铜，可使基体珠光体化，从而使其硬度均匀，耐磨性提高  

灰铸铁和球墨铸铁表面进行熔凝和合金化处理都可以去除其表面的石墨相，获得组织均匀、晶粒细小的改性层，与基体冶金结合。细晶强化、固溶强化使熔凝层的硬度提高，硬质相渗碳体、马氏体与软质相奥氏体等的综合作用，使熔凝层既能抗磨料磨损，又能抗粘着磨损；熔凝层的奥氏体相，是一种很好的缓蚀剂。熔凝层细小的晶粒导致高比例晶界的存在，增加了电化学反应的界面阻力，表现为阻抗环直径远大于基体的，还可以缩小枝晶间的电极电位，减缓腐蚀速率。合金化层不仅具有熔凝层的特征，并且合金化过程因为合金颗粒的熔入，生成多种碳化物，形核质点增多，晶粒细化的效果更好，显组织更加致密，并且还有奥氏体的稳定元素N i、Cr等。这些使合金化层的硬度、耐磨性和耐蚀性优于熔凝层的。  

总体来说，激光束的改性效果是优于等离子束的改性效果的。综合考虑改性层性能及改性成本，灰铸铁型材更适合于激光束熔凝处理，球墨铸铁的等离子束合金化处理较佳。  

灰铸铁和球墨铸铁表面的激光熔覆层显结构是树枝状的共晶组织，两种基体表面熔覆层的硬度在1050HV0.1左右。极化曲线上有明显的钝化区域，并且阻抗谱是单容抗环，容抗环的直径远大于基体容抗环的直径，说明电化学反应界面阻力大。熔覆层的耐蚀性因为其超细的晶粒尺寸、以及缓蚀剂奥氏体的大量存在而提高。Ni、Cr、Co等元素的存在，在熔覆层表面形成致密的氧化膜而阻止腐蚀介质的渗入而产生腐蚀。耐磨性相对于基体来说分别提高4倍和5倍。回火对熔覆层的硬度、耐磨性影响不大，但是阻抗值急剧增大，这应该是回火后残余应力下降，弥散相的析出，使显结构更加致密，导致阻抗明显增大。

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