Sección 1: Aplicación del hierro dúctil en el ferrocarril de alta velocidad

La fundición de hierro dúctil se utiliza ampliamente en la producción de piezas de trenes de alta velocidad con su excelente resistencia a la tracción y alta carga y fricción.el caparazón y la cubierta de extremo del motor de tracción del tren de alta velocidad, la caja de engranajes y las partes de freno de los trenes de alta velocidad son todas de hierro fundido dúctil resistente a impactos a temperaturas ultrabajas..

Sección 2: Norma de materiales de piezas de hierro de bolas de ferrocarril de alta velocidad

QT 400-18AL Material resistente a los cambios de temperatura (-50°C, -60°C), requisitos de los materiales:

Norma de materiales: 400-18AL,

una resistencia a la tracción de 400 Mpa,

una resistencia de rendimiento de 240 Mpa,

El 18%,

Dureza HBW 130-150,

valor de choque a baja temperatura de 50 °C, -60 °C,

Trabajo de impacto: 12 J/cm2,

Requisitos de organización de la matriz glográfica:

Tasa de ping de la pelota: más del 90%,

Número de bolas de grafito: 100 células / mm2,

Organización colectiva: cuerpos 100% de hierro,

Grafite de tamaño 6 a 7, sin cocristales de fósforo y carburo

La matriz de ferrita 100% es la primera condición para que el hierro dúctil mejore el valor de impacto a baja temperatura, incluso 1% ~ 2% de las cuentas conducirá a la reducción del valor de choque a baja temperatura.El mismo hierro dúctil de ferrita, bajo nivel de fósforo, bajo nivel de silicio de todos los ferritinas de hierro dúctil, su valor de impacto a baja temperatura es el mejor.

La tasa de esfericidad para alcanzar el 90% ~ 95% es necesaria para garantizar el valor de choque de baja temperatura.Cuanto menos difícil sea romperPor lo tanto, cuanto mayor sea la velocidad esférica, más propicio para la mejora del rendimiento de la carga dinámica, como el rendimiento de impacto y la resistencia a la fatiga.

El número de bolas de grafito afecta al impacto a baja temperatura: el número de bolas de grafito favorece la mejora del rendimiento de impacto del límite superior;el número de ducincos es propicio para mejorar el rendimiento de impacto a bajas temperaturasPara la caja del eje del bogie con un grosor de la pared principal de 30 mm, tomar 100~200 piezas/mm2 apropiadamente.El cocristal de fósforo y el carburo en el límite de grano reducirá en gran medida el trabajo de absorción de golpes a baja temperatura del hierro esférico.

Sección 3, proceso de producción de cajas de eje de hierro de alta ductilidad

1, requisitos para el metal fundido en bruto

Composición química de la solución de hierro en bruto antes de la pelletización de la reacción:

C del 3,9% al 3,98%

Si 0,65% -0,75%

Ni 0,75% a 0,83%

Mn ≤ 0,10%

P ≤ 0,025%

S ≤ 0,015%

Ti ≤ 0,015%

Cr ≤ 0,015%

Otras aleaciones en trazas de 0,01%.

El nivel de contenido de Si afecta directamente a la resistencia a la tracción y al valor del impacto; cuando la reducción de Si no puede cumplir con los requisitos de intensidad,El problema de la resistencia insuficiente causada por la reducción de Si se resuelve añadiendo Ni. ((Este esquema más Ni)

2Las materias primas

1>, hierro crudo: utilizando hierro crudo de alta calidad de Longfengshan.

2>, chatarra de acero: el uso de chatarra de acero al carbono.

(1) La chatarra de acero no debe mezclarse con suciedad; los metales no ferrosos o cualquier tipo de materiales extraños no deben presentar una oxidación y corrosión excesivas.

(2) El contenido de P y S no es superior al 0,030%.

La puntuación de masa de Cr no fue superior al 0,1%.

La puntuación de masa de Cu no fue superior al 0,1%.

Agente carburizante: agente de aumento de carbono de alta temperatura de grafiteción completa, C 98,5%, S 0,1%, N 0.03

Utilice más hierro en bruto, menos chatarra de acero, material de horno, el cálculo lo más cercano posible a la composición química ideal, dejando una pequeña cantidad de espacio para el ajuste fino.El objetivo de añadir hierro en bruto es asegurar el número de núcleos de grafito originalesEl hierro en bruto de fórmula comúnmente utilizado representa entre el 88% y el 92%, la chatarra de acero entre el 8% y el 11%, el ferrosilicio entre el 1,7% y el 2,0%,Agente de aumento de carbono para 0Entre el 0,2% y el 0,24%, etc.

Agente esférico:

Marca: Agente lantánido La 11

Mg 6 a 6,5%

La 1,0-1,2%

Si 43-44%

Ca 2,2-2,5%

Ba 1-1,5%

MgO < 0.5

Tamaño de las partículas: de 5 a 20 mm

Cantidad: 1,2-1,3%

5>, agente de gestación: se utiliza un agente de gestación compuesto de acción prolongada,

Una gestación: silicio bario J a 4

Si 68 a 70%

Ba 4,5 a 5,5%

AL < 1,0%

Tamaño de 3-8 mm,

Cantidad añadida: 0,8 a 1,0%

Gestación secundaria: silicio bario J a 3

Si 68 a 70%

Ba2,5 a 3,5%

AL < 1,0%

tamaño de partícula de 1-3 mm,

El volumen de adición fue del 0,2-0,4%

Flujo con gestación: bismuto de silicio J-1

De Si 70 a 72%

Ba 1 a 1,5%

Y Ca 2 a 3%

Bi 1,5 a 2,5%

AL < 0,8%

tamaño de partícula de 0,2 a 0,7 mm,

Se añade a un volumen del 0,1%

El agente de incubación requiere un fuerte efecto en la promoción de la grafitización, y puede mantener un largo tiempo, alta tasa de absorción y estable,Así que la gestación se divide en el horno antes de la gestación paquete inverso con el flujo, es indispensable.

El uso de anti-receso de Ba alto y el agente de gestación que contiene Bi antes del horno puede mejorar la condición de esfericidad de la parte central de la sección,hacer el diámetro esférico pequeño y el número de bolas muchos, y mejora el contenido de ferrita y mejora el rendimiento de la fundición.

3Proceso de fusión:

El proceso de fusión del hierro dúctil es básicamente el mismo, la temperatura de fusión se controla generalmente entre 1450 y 1520, la temperatura alta es estática,la temperatura está controlada entre 1520 y 1550, el tiempo de espera es de unos 5 minutos, la temperatura del horno es de 1480 a 1500,

Vierte la temperatura del agua: 1420

Después de una reacción a alta temperatura, cuando la temperatura en el horno cae a 1480°C -1500°C, se lava en el hierro fundido para la esferulización.

4Composición química después de la esferización:

C entre 3,50 y 3,80%,

Si 2,05 a 2,15%,

Mg 0,035-0,045%, y

La 0,005-0,009%

Ni 0,75-0,83%,

Mn ≤ 0,10%,

P ≤ 0,025%,

S ≤ 0,01%,

Ti ≤ 0,018%,

Cr ≤ 0,023%,

Otros elementos de aleación: 0,01%.

una resistencia a la tracción de 405 a 415 PMa,

una resistencia de rendimiento de 260 a 275 PMa,

Tasa de alargamiento del 18% al 23%,

Nivel 1, nivel 1 y nivel 2 de bulping,

La energía de absorción de choques está fijada en 13 a 15J,

Todos cumplen con los requisitos técnicos del material de calidad.

Sección 4: Puntos clave de correr hacia la pelota

Debemos asegurarnos de que el agente de esfericidad seleccionado, agente de gestación y otros puros, no hay inclusión, impurezas, óxidos, etc., estas sustancias no pueden ser tratados a través de la esfericidad,la eliminación de escorias y finalmente en la fundición para causar defectos.

1La fluctuación de la temperatura de la esferización se controla a ± 15 grados Celsius.

2La relación de la profundidad de H: 1,5 a 2,0 (la profundidad y el diámetro interno del líquido de hierro en tratamiento real)

3Después de añadir agente esférico, agente de gestación, agente de cobertura y otros materiales, la presa debe ser más de 20 mm más alta.

4. Gire la bolsa de bolas. Seque bien la bolsa de bolas antes de usarla y, si es necesario, queme la bolsa con anticipación.

5El orden de embalaje es el agente de bulking, el agente de gestación con agente de recubrimiento o de corte de hierro, debe ser empotrado sin huecos.

6El tiempo óptimo para la reacción general de esferulación es de 1 a 1,5 minutos, y la compactación de la aleación y el espesor del material de recubrimiento se ajustan de acuerdo con el tiempo de reacción.

7. 40 a 60% del total (todos los agentes de incubación añadidos), 30% del agente de incubación inversa y 10-15%.

8El tiempo de vertido se controla dentro de los 13 minutos desde el final de la bola.

Sección 5: Por qué se eligió la globalización de los lantánidos

En la actualidad, las tierras raras utilizadas en China se dividen principalmente en tres categorías.

1El silicio de tierras raras La representó el 5% del total de RE

2El lantano y el cerio, metales de tierras raras, representaron el 35% del total de RE

3El lantano de metal puro La representó el 99,9% del total de RE

Aunque los principales elementos globulares útiles son principalmente lantano, cerio,

En la producción real, la comparación de la fundición después de la esferización es la siguiente:

1- Número de bolas de grafito: el número de bolas de grafito producidas por el lantano metálico puro es 1,5-2 veces mayor que el del agente esférico producido por el lantano y el cerio metálico,y 2 ~ 3 veces la producida por el silicio de tierras raras ordinario 30.

2. velocidad esférica: para el agente esférico producido por el lantano puro, la velocidad esférica es 10-15% superior a la del agente esférico producido por el lantano y el cerio metálico,y 15-25% más alto que el agente esférico producido por el silicio de tierras raras ordinario.

3. contenido de pearita: con el agente esférico producido con lantanuro metálico puro, el contenido sin perlas es 10-20% menor que el del agente esférico producido con lantanuro metálico y cerio,y 30-40% menos que el de silicio de tierras raras ordinarias.

4Con el agente esferificante producido por el lantano metálico puro, la bola de grafito es de tamaño pequeño y redonda y muchas,y la distribución es obviamente inclinación distribuciónEs mejor que la producción de metales de lantano y cerio, que es mejor que la producción de silicio de tierras raras.

5El agente esférico producido con lantano metálico puro tiene una mayor resistencia a la boca blanca, y la sección de muestra de 5 mm no tiene carburo.La tendencia a la esfericidad producida con lantano y cerio se reduce significativamenteSon mejores que el 30 de silicio de tierras raras ordinario de producción de agente cifrador.

6Con un agente esferulador producido con lantano metálico puro, se puede eliminar la sección térmica de la muestra de forma cruzada.Las uniones térmicas de las muestras cruzadas producidas por el metal de lantano y cerio se reducen en gran medida, y las muestras cruzadas de 30 producciones de silicio de tierras raras no cambian significativamente.

Sección 6: Tratamiento térmico a alta temperatura

El contenido de hierro de la matriz de QT 400-18AL (-50°C, -60°C) debe ser del 100%.El objetivo del tratamiento térmico a alta temperatura es convertir completamente la perlita en austenita, y luego un enfriamiento lento de acuerdo con el cambio de fase estable, para lograr que la perlita se transforme en ferrita, para lograr el 100% de ferrita.

El tratamiento térmico a altas temperaturas de 870 °C afecta la resistencia a la tracción, la resistencia al rendimiento y la energía de absorción de golpes, pero no tiene efecto sobre el alargamiento.El tratamiento térmico a altas temperaturas de 870°C reduce la resistencia a la tracción en 5MPaPor lo tanto, el proceso de tratamiento térmico de alta temperatura QT 400-18°C se utiliza para producir el 18AL (-50°C,-60°C) fundición de materiales de choque a baja temperatura.

Sección 7: Nota 1, se requiere una matriz de ferrita al 100% para garantizar el valor de choque a baja temperatura, pero la ferrita al 100% es difícil de garantizar la resistencia a la tracción de 400 MPa,la matriz debe consolidarse y reforzarse para mejorar la resistencia a la tracciónEsto requiere el uso de una mayor Si en composición química o Ni y otros elementos de aleación para fortalecer la ferrita, de modo que alcancen el requisito de 400 MPa.2El refuerzo de los cuerpos de ferro a menudo conduce al aumento de la temperatura de transición entre plástico y fragilidad y a la disminución del valor de choque a baja temperatura.es necesario ajustar la relación entre la resistencia a la tracción y el valor de choque a baja temperatura, y explorar sus soluciones.3Cuando la organización metalográfica es relativamente perfecta y satisface básicamente los requisitos, el valor de impacto a baja temperatura debe mejorarse aún más.que depende de la purificación de la inclusión del borde cristalinoLa forma de purificar el límite del grano será el factor clave para garantizar el valor de choque a baja temperatura.4, el rendimiento de impacto del hierro dúctil disminuye con la disminución de la temperatura es la característica inherente del hierro dúctil.no sólo es necesario garantizar el valor de impacto a baja temperaturaEn la actualidad, el estudio de la curva de temperatura de transición entre el plástico y la fragilidad, es decir, la curva de cambio del valor del impacto con la temperatura, es más seguro cuanto más suave sea la caída de la curva.No es recomendable que el valor del impacto fluctúe mucho debido a un ligero cambio de temperatura..