再谈厚大断面球铁的石墨球数问题

铸冶艺人

去年，我曾经请陆文华老师和我的师傅去普什铸造讲课，讲课记录稿都发到论坛上了，大家也看见了，其中一句话是，要我们铸造工作者为提高大断面球铁的石墨球数而努力斗争。大多数风电铸造工厂，特别是先进工厂，在日常试验和生产中，都在千方百计为提高石墨球数在努力工作，据我了解的情况来看，好的工厂在每平方毫米80-120个，再好一些有120-180个，这是最好的了。最差的我遇见过只有20余个。但是这次在北京展会上遇见一位东北知名铸造企业的付总，拿出很多照片和图表，其石墨球数多在180-280个左右，而且讲到有时莫名其妙的到400-500个，这叫人疑虑很重！！！我心里不太相信，但是面子上总要过的去啊，于是就说：如果这是真的，那么你们可以报国家或者世界专利了。此人不是铸造专业学者。以前听见很多铸造企业搞假的试块，有在附铸试块上放冷铁的，有用铬矿砂打附铸试块芯子的，这些做法可以把附铸试块的石墨球数提的很高，几百个，同时附铸试块性能也就提高了。当然东北这位铸造企业领导也可能真有高招，我们太无经验，在提高石墨球数上太幼稚。这是题外话。
6 z  ?1 d. t3 \! v那么为什么大断面球铁的石墨球数如此难提高呢？主要是厚大部位，共晶结晶，凝固非常缓慢，约2-3小时，石墨晶核消失的多，碳从奥氏体向石墨球扩散速度很慢，现在我们为增加石墨核心，采取各种措施，比如加入微量Sb，Bi等等，加强孕育，把硫控制在合适范围之内，在电炉熔炼中，采取一切可能的办法，增加石墨核心，提高冶金质量等等。这里要提出一点，在陆老师的讲课中，提到日本一位研究学者，在金属型铸造时，提出这样的试验结果：就是金属型铸造球铁铸件，通过一系列措施加强孕育，当石墨球数在每平方毫米400个时，基体组织全部是铁素体。这是真实的事情，叙说可能有一点误差，但是真实。为什么可以是全部，或者大部分铁素体呢？金属型铸造冷却速度快，石墨晶核多，当共晶转变时，奥氏体内的碳扩散至石墨球上距离非常近，容易跑到球上，则奥氏体内剩余的碳很少，在共析转变时，因为其中碳少，就没有转变成珠光体的条件，估计这就是大概的道理了。
7 k- v: c0 U" i0 v/ ~那么为什么球数多了就好呢？根据上面说的，球数多了以后，容易生成铁素体基体，低冲等等性能就好，很轻松就达到了，而上面我说的20余个石墨球数时，低冲肯定失败了。
0 Y- B5 W  |7 Q) y2 N5 I: K在北京遇到了了石墨球数很多的“高手”，引出我的想法，写出来，供朋友们讨论吧，不对请批评！

zjy95381

如果真能这样那也是绝密技术，不过我认为不太可能。

castengineer

日本的铸件通常---QT450Y形单铸试块:
12毫米----球数300-330/mm2.
1 t6 f2 p- y  V' G! D  T25毫米----球数230-250/mm2.
50毫米----球数120-150/mm2.
$ M7 S: v2 u9 q2 s- \75毫米----球数80-115/mm2.
0 P& E' V) A" V1 Q4 m% ~! V' S珠光体率:7-12%.
7 n+ V2 O# z: m) Y* E5 S研究成果:3毫米壁厚---球数650-800/mm2.
             6毫米壁厚---球数380-440/mm2   
             9毫米壁厚---球数220-400/mm2
比较正常.

liqin

" U, A2 O" F+ E0 }
铸冶艺人:
"金属型铸造冷却速度快，石墨晶核多，当共晶转变时，奥氏体内的碳扩散至石墨球上距离非常近，容易跑到球上，则奥氏体内剩余的碳很少，在共析转变时，因为其中碳少，就没有转变成珠光体的条件，/b]"
能分别谈一下珠光体球铁和铁素体球铁共晶转变时的相平衡和结晶过程么?

小学徒

为什么可以是全部，或者大部分铁素体呢？金属型铸造冷却速度快，石墨晶核多，当共晶转变时，奥氏体内的碳扩散至石墨球上距离非常近，容易跑到球上，则奥氏体内剩余的碳很少，在共析转变时，因为其中碳少，就没有转变成珠光体的条件，估计这就是大概的道理了。

球铁中铁素体的形成是这样的过程.第一次听说.还请铸冶艺人详谈.

铸冶艺人

" K, ~1 V. D; E. a) S
回复 5# 小学徒
8 ?( F+ Q/ f! [
$ c, ]  ]" L$ a  y' y0 z  x# y
   这段话是 陆老师讲课时说的，通俗解释了这位日本学者在金属型条件下，获得全部铁素体基体的试验结果，但是论文我没有见过，他的试验也肯定做了很多处理。我想，这确实是我们干球铁大断面铸件今后的努力方向！提高石墨球数，低冲性能就非常好，而石墨球数少，低冲就很不稳定。
% v9 C. i5 s7 z. Y$ |$ T' ~1 I1 o  o详细解释，需要查看这篇论文和看金属学的有关书籍和论述。

xuwu531

呵呵，类似问题我也遇到过，我在一个厂做QT600-3时，用的铁型覆砂工艺铸造凸轮轴，有时桃尖表面局部出现渗碳体（？？？),后来无意去打维氏硬度，发现有的硬度低，用苦味酸腐蚀，有的是铁素体。后来想，可能是冷却太快（但小于莱氏体临界速度），表层石墨数量单位面积多、密、小，牛眼状石墨全连在一起吧

铸冶艺人

回复 7# xuwu531
非常感谢你用实际工作中的经验来解释这种现象！！！

链条

1 w4 x& _. s2 M" E请问艺人前辈还在无锡雄狮吗

小学徒

铸冶艺人.xuwu531
. }; R& z5 A  [( z5 a; p6 O, S7 }"发现有的硬度低，用苦味酸腐蚀，有的是铁素体。后来想，可能是冷却太快（但小于莱氏体临界速度），表层石墨数量单位面积多、密、小，牛眼状石墨全连在一起吧"
  " 这段话是 陆老师讲课时说的，通俗解释了这位日本学者在金属型条件下，获得全部铁素体基体的试验结果"
你们说的结果是对的.这种现象经常存在.
/ W& o2 O# S; B* I% O3 Z4 _"详细解释，需要查看这篇论文和看金属学的有关书籍和论述":有关有关书籍和论述.看过.
我问的不是结果,要问的是过程----请问下面的论述是陆老师谈的么?
"为什么可以是全部，或者大部分铁素体呢？金属型铸造冷却速度快，石墨晶核多，当共晶转变时，奥氏体内的碳扩散至石墨球上距离非常近，容易跑到球上，则奥氏体内剩余的碳很少在共析转变时，因为其中碳少，就没有转变成珠光体的条件，估计这就是大概的道理了".

铸冶艺人

回复 10# 小学徒
那么请你看看论坛上关于陆老师讲课的纪要吧。

小学徒

; B( b) F4 o5 n

那么请你看看论坛上关于陆老师讲课的纪要吧

9 Z# C: d, |& f; U- |3 T: a+ o因"纪要"是你写的.不是陆老师讲课的原稿.恐有偏差.
( Q: ~2 u$ u8 S6 n) T4 ]$ m, ~+ G正面回答:
.我问的不是结果,要问的是过程----请问下面的论述是陆老师谈的么?
7 M, |. p- v: C5 m. ]& d9 v"为什么可以是全部，或者大部分铁素体呢？金属型铸造冷却速度快，石墨晶核多，当共晶转变时.奥氏体内的碳扩散至石墨球上距离非常近，容易跑到球上，则奥氏体内剩余的碳很少在共析转变时，因为其中碳少，就没有转变成珠光体的条件，估计这就是大概的道理了.
) i% t! i! K& m, U2 v也就是----"是"还是"不是".很难么?!

铸冶艺人

4 I+ `% M0 k) D2 O  M
# K8 ~0 D, f& l2 v; T' v3 h- |回复 12# 小学徒
我的电脑刚换了，打不开陆老师讲话的记录稿。记得当时老师提出这个日本人的论文和研究，非常认可，第二，从提高石墨球数上来讲解大断面球铁的努力目标。基本道理的一个方面应该是这样，石墨球数高，细化组织，碳扩散到石墨球上更容易，则奥氏体内残余碳含量低，在共析转变时不具备转变成珠光体的含量条件，容易生成铁素体的通俗道理应该是这样的。如果你认为不妥，可以谈自己的观点，难道石墨球数少可以更多生成铁素体么？我们在对待大断面球铁性能方面，努力提高石墨球数，对在目前风电球铁的低冲性能和铁素体生成数量上非常有益。希望有人把这个讲话纪要贴出来再看看。刚才我找到这段记录，现在看和我的记录偏差有以下几点1，这是金属型铸造，2，石墨球数记错了，应该是600个，每平方毫米。3。可以实现全铁素体，无碳化物。4.老师还提到球墨铸铁的连续铸造，以石墨冷凝器拉出来的圆棒，石墨球数达到800到1000个，每平方毫米，此时全部是铁素体，要实现珠光体反而更难。估计这是老师退休后，在新兴铸管工作研究时代结论。这个记录稿是山川铸造来五粮液普什铸造工作的小李记录的，当时我大概看了一下，就发在论坛上了，好让大家尽早看见，但是确有不全面的地方，如有问题，我来负责，没有经过老师审查。同时，老师解释也很多，对于石墨球数高了以后，奥氏体内的碳扩散距离近，所以生成铁素体多，我想老师当时肯定有解释，也可能有我的很少理论底子的发挥，我想通俗这样解释没有问题的。因为老师讲了两个半天，说的很多，有些地方记录很不完全，有些地方不能明说，比如砂箱的刚度问题，有的工厂学锡柴，吉鑫没有学到点子上，回去节省钢板材料，到头来缩松问题很多，没有写出哪个工厂，等等。还有一点，就是球铁，大家重视孕育，有时突然塑性不好，或者出现珠光体少量，这时如果进行热处理，有人机械的还是加温到860，或者900度，是完全错误的！因为基体里面没有渗碳体，只有珠光体的分解，要求我们在723度以上一些就可以分解，而860度以上，可以分解一些渗碳体了。此点在老师来普什之前，我和主管工艺员就是这么定的，效果也非常好。就补充上面这些吧。
5 n9 m8 Y; g- e<石墨球数多而圆整，晶界就长，承受冲击的能力则强。
7 e3 Q/ R* m4 G铁素体量是随着石墨球数的量增加而提高的。一位日本学者提出：石墨球数达到一定数量时，不会出现碳化物。600个/mm2，3mm厚的壁厚也不会有碳化物。
为得到细、而多的石墨球而斗争！——陆文华<

小学徒

+ l  w+ Q2 m( Q0 {6 Y
/ Q- l9 a$ p  c8 Q铸冶艺人:
1 l$ d5 W3 y$ X2 c5 m6 x说的很对.但你没注意到我在十楼和十二楼中分别把当共晶转变时,做了标记.
# ~* F/ i/ m7 T) x9 w你在一楼和13楼和7楼xuwu531 的论述最后的金相结果是对的.但这些最后的金相结果不是在当共晶转变时产生的.而是在当共晶转变完毕后---共析转变的温度间产生的.
因为在当共晶转变时,合金在奥氏枝晶间的+共晶转变过程中(亚共晶).  和共晶转变过程中(共晶合金)  及过共晶合金转变的--石墨初晶+共晶转变过程中.在液---固相存在的条件下,以下两个金相过程不可能进行:
1:牛眼铁素体的形成,需要奥氏体在结晶后,在奥氏体---石墨界面上比较稳定的高硅低碳的界面成份.并以石墨界面为基底形成铁素体及在石墨上长大.致于是形成牛眼状铁素体或是牛眼状铁素体连成片----最后导致100%铁素体.那要看铸件的成份和铸件的冷却条件.这个过程是固态的相平衡过程.
2:致于在适当的快冷及球墨形核数量高时(这必需是在共晶体间无形成碳化物元素和外来杂质的情况下),会造成奥氏体贫碳.有利于铁素体形成.你谈的这些金相现象都可以产生.这个过程也是一个固态的相平衡过程.不会在共晶结晶转变过程时,就完成初晶铁素体.或对石墨的包围,形成牛眼状铁素体,或是牛眼状铁素体连成片----最后导致100%铁素体
但这些必需是在共晶转变过程完成后,在共析转变前的降温过程中控制完成.不是你谈的当共晶转变时----既共晶结晶结束前,进行这写相变.
6 |3 g8 h6 X- b) i$ h这也是我一再谈的:
我问的不是结果,要问的是过程----请问下面的论述是陆老师谈的么?
, b* l8 Y9 [/ R' A1 Q"为什么可以是全部，或者大部分铁素体呢？金属型铸造冷却速度快，石墨晶核多，当共晶转变时，奥氏体内的碳扩散至石墨球上距离非常近，容易跑到球上，则奥氏体内剩余的碳很少在共析转变时，因为其中碳少，就没有转变成珠光体的条件，估计这就是大概的道理了".
你谈的金相结果对.但你谈的金相形成的时间段不对.

<石墨球数多而圆整，晶界就长，承受冲击的能力则强。
铁素体量是随着石墨球数的量增加而提高的。一位日本学者提出：石墨球数达到一定数量时，不会出现碳化物。600个/mm2，3mm厚的壁厚也不会有碳化物。
) ^2 F9 G% F  A9 L4 P为得到细、而多的石墨球而斗争！——陆文华<
这一点在1986年第一期的日本"铸物"第二十一页上有关“薄壁球铁的石墨球数目与硫及冷速和稀土添加的影响”一文中早有阐述.这个论点不是什么新东西！！我们论坛主要是以交流为主，注重实践。不是引经据典的场所。要是都是这样的话，大家都去图书馆不是更好吗？？您既然这么有经验，那么您可以自己去查查这本书。看看上面都说的什么！！！！！  早有3毫米厚试块,800个球/mm2的研究成果报道.没有出现碳化物.做研究成果可以.但其要求的工艺条件,不适合我国工厂的生产条件,去铸造各种生产铸件.
不能用"600个/mm2，3mm厚的壁厚也不会有碳化物"的工艺思路,来谈厚大断面球铁的石墨球数问题.

铸冶艺人

  y4 n' l3 y3 j/ b; N6 w
回复 14# 小学徒
你要细致追究我的的文字？共晶转变前后，都有石墨形成，也就都有碳向石墨球的迁移，扩散的现象和石墨的长大现象，我在这里谈大断面球铁，其共晶转变的时间很长，这个》共晶转变时》就如此有问题么？当然大量碳的迁移，扩散在在共晶和共析阶段，之前也应该有的，因为液态下也有石墨晶核出现！！！
3 j3 @& N) Z+ X- a, [# x关于金属型和连续铸造球铁，在冷却速度较快情况下，采取措施，增加石墨球数，使基体获得大部或者全部铁素体，对于为什么要求厚大断面球铁提高石墨球数，有非常好的借鉴和说明，不仅我这样讲，老师讲课时也这么讲！至于如此的说法和举例，借鉴是对于错，大家自有评论。
. s) Q- n+ R1 g我不是搞理论研究的，不仅球铁结晶学术问题只有一个多数认为现象，还在研究和试验。这些具体的理论我不希望再和他人讨论！！！
以后提问题，请你客气一些！！！

小学徒

8 y& G0 I& x1 L
. }" i3 r3 {& R3 F铸冶艺人:
你的解释太苍白,无力.语无伦次.与我的问题不能对号.
/ X+ z( E: s# h& `+ z/ ["以后提问题，请你客气一些！！！".
对你，这一点没必要!!!.因你的"铸令"太短.阅历也平常.你连最简单的相变平衡原理都不懂.不要去谈什么扩散的现象和石墨的长大现象.在固-液态和固态阶段的结晶和相变不会因结晶时间长短,而混态.看样子你除了搬出"陆老师"以外.你没有自己的见解.最好别当复读机.
( V  |! c: U$ ?0 K& d$ f+ ]( ^+ C如你确有能力你把:
8 n$ U, z" l2 S4 ^"为什么可以是全部，或者大部分铁素体呢？金属型铸造冷却速度快，石墨晶核多，当共晶转变时，奥氏体内的碳扩散至石墨球上距离非常近，容易跑到球上，则奥氏体内剩余的碳很少，在共析转变时，因为其中碳少，就没有转变成珠光体的条件，估计这就是大概的道理了。这短话的金属结晶过程,既从1530度开始,亚共晶球铁在金属型的结晶的整个过程----没有转变成珠光体的条件."有逻辑推理的整个谈一下.
. }* O: a0 k' m# b等你的解释!!!!!!.不要回避!!!!!!.看解释,知水平.
! b) [/ x( {  t: c6 E我要你的逻辑推理分析过程.最好别再当复读机！！！这样坛友也能学习一下.大家能一块深入的学习和讨论，我想论坛的版主也会希望论坛这样活跃的。
/ Q2 ]0 [& a1 Q( K

还有，我对您已经很客气了！！！望您自重！！！

leon335

铸造是门实践性强的学科，很多现象根本无法用理论解释，至少球铁生产了这么多年，可到现在还没有人能真正解释出球铁的形成原因。我们搞的宏观铸造，不是微观铸造，没有必要穷根结底，那是科学家们的事情，我们做的就是拿来主义，而且是经过实践对的拿来主义。

zjy95381

楼上说的甚是，也许现在很多理论过了N多年后就被颠覆了，搞学术研究的需要这样激烈的争论那样才能进步，“小学徒”你也许专业理论水平非常高，有些观点我很认同，但有些我就觉得你说的不对，艺人老师是把他在实践中遇到的问题再结合现有理论进行推论，也许会是错的，但最起码和实践结合起来了，总比光空洞的提出些理论好，任何理论终究要经过实践证明的，在这里还是要感谢两位的较真，有你们的较真才有我们的进步

dcg0531

作为新人，我很感谢二位讨论，只有这样论坛才会发展、活跃！
8 c. P" w, n4 m6 H& j: D8 O
# w* x+ x  ^' }1 I* r" c) L# i大家都是小学生，为交流而来，为高兴而去！

是专家的不以专家自居，不是专家的不硬撑是专家。

小学徒

zjy95381  :
2 Q, ?$ C! u! v' X1 y

，但有些我就觉得你说的不对，艺人老师是把他在实践中遇到的问题再结合现有理论进行推论，也许会是错的，但最起码和实践结合起来了，总比光空洞的提出些理论好，任何理论终究要经过实践证明的，

/ y8 X9 ^$ T, \$ {: c对你的论点谈一点看法:
/ ]5 }* V3 C! ^' x+ S; v  d1:"艺人老师是把他在实践中遇到的问题再结合现有理论进行推论，也许会是错的.".如是"也许会是错".那就应当认定如何错.毕竟任何人都有知识的盲点，大家都一样。
2:在14楼中我已阐明:"你在一楼和13楼和7楼xuwu531 的论述最后的金相结果是对的 "不知你看到没有."但我问的不是结果,要问的是过程“.如想对于过程进行阐述,要有科学的依据.不能随便牵强附会.
# Y- w6 ^9 l# r& ?2 |8 B4 l1 M+ H% v3:"总比光空洞的提出些理论好".何为空洞理论?没有正确的理论,如何去指导实践？我在贴子中已经强调:"我们论坛主要是以交流为主，注重实践。不是引经据典的场所。".这也是我的宗旨和我本人对工作的态度.
' U9 k6 I- D) q  p" j: V" p4:作为我们这些铸造工作者，我们从事的工作，决定了我们说话，做事一定要严谨。因为，在工作中，一个“也许”，“可能”，“大概”这样含糊的字眼，会给我们的产品造成不可估量的损失。细节决定成败，对于我们铸造工作者，无论是在论坛中，还是在现实工作中，我想我们都应该以严谨的科学态度来看待和讨论问题。