Sb 微合金化大断面球墨铸铁组织和性能的研究

李仁强，潘昊亮，孟银娜

（河南机电职业学院 智能工程学院，郑州 451191）

大断面球墨铸铁具有优异的品质，在核乏燃料容器、注塑机头板和大型球磨机齿圈等领域得到了广泛应用[1—3]。大断面球墨铸铁壁厚大、冷却速度过缓，会导致铸件组织不均匀，并出现碎块状石墨等畸变组织，限制了其进一步推广和应用[4—5]。基于此，国内外不少研究者在热处理、合金化及微合金化、原材料、球化孕育处理等方面作了大量的有益探索[6—8]。李蒙等[9]利用含Bi 孕育剂进行随流孕育，改善了大断面球墨铸铁的石墨组织和低温冲韧性。王敏刚等[10]通过控制碳当量，并使用长效孕育剂，向铁液中添加了质量分数为 0.005%的元素 Sb，改善了 500 mm×500 mm×500 mm 的正方体试块心部的石墨球化率（≥80%）。杨志超等[11]研究Cu，Sb 和Si 含量对大断面球墨铸铁组织性能的影响发现，调整Cu，Sb 和Si 的含量可使250 mm×250 mm×300 mm 的立方体试块获得良好的综合力学性能。李蒙[12]通过对比分析3 种不同稀土含量的球化剂发现，低镁低稀土球化剂有利于改善大断面球墨铸铁的石墨组织，可提高其低温性能。陈光辉等[13]通过优化Mo 的加入量和等温淬火温度，成功生产出组织性能较佳的重载车用球墨铸铁曲轴。彭凡等[14]通过向球墨铸铁中加入Cu，Sn 和Sb 合金元素，并进行940 ℃×3 h+460 ℃×4 h 的热处理，使厚度为70 mm 的附铸试块力学性能达到了QT 800-2 要求。由此可知，通过向球墨铸铁中添加适量的合金元素，并进行适当的热处理，可获得组织性能较佳的铸件，因此，吸引了国内外不少学者的关注[15—18]。

综上可知，向球墨铸铁加入合金元素，或在添加合金元素的同时进行适当热处理，可以获得理想的组织性能。……