硅固溶强化铁素体球墨铸铁,简称SSFDI,是近年来发展起来的新一代球墨铸铁材料。该材料以铁素体为基体,通过提高硅含量(质量分数通常在3.3%至4.3%之间)实现铁素体基体固溶强化,在适宜成分与工艺条件下,实现高强度与高塑性的良好匹配。
与传统铁素体-珠光体型球墨铸铁相比,SSFDI的硅含量显著提升,可实现金相组织与力学性能的良好匹配。力学性能上,SSFDI表现出鲜明特征:其0.2%屈服强度与抗拉强度之比(Rp0.2/Rm,屈强比)可达75%~85%,而传统铁素体-珠光体型球墨铸铁屈强比仅为55%~65%;断后伸长率更高,塑性优于传统铁素体-珠光体型球墨铸铁;在硬度相当的条件下,SSFDI可实现更高的屈服强度,材料强度利用率更高,有利于铸件轻量化设计。
SSFDI具备强度高、塑性优良、可铸造成型复杂结构件等优势,正逐步获得汽车行业关注。SSFDI已在汽车轮毂铸件开展应用,有效改善传统球墨铸铁铸件硬度不均匀的痛点,同一铸件不同部位硬度差可由原来30~40HBW降至≤15HBW。此外,SSFDI还可用于制备差速器壳体、液压缸体、转向器壳体等零部件;在曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮、离合器片等动力传动部件方面也具备开发应用潜力。
新思界
行业分析人士表示,我国SSFDI研制企业主要有阜新力达钢铁铸造有限公司、江苏吉鑫风能科技股份有限公司等;此外,江苏恒立液压股份有限公司申请了“一种高硅高强固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备工艺”专利。
阜新力达钢铁铸造有限公司隶属于力劲集团,公司研制的百吨级厚大断面压铸机模板铸件采用硅固溶强化铁素体球墨铸铁QT450-18材质,实现该类产品技术突破,填补百吨级厚大断面SSFDI压铸机模板产业化空白,项目整体技术达到国际领先水平。同时,该公司作为负责起草单位,牵头编制《硅固溶强化铁素体球墨铸铁压铸机模板件》团体标准。
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