不同工艺对耐-40℃低温球墨铸铁材料组织性能的影响

发布时间：2017-10-02 07:47

  本文关键词：不同工艺对耐-40℃低温球墨铸铁材料组织性能的影响

  更多相关文章： 球墨铸铁 -40℃低温冲击 力学性能 热处理 预处理

【摘要】：本文针对耐-40℃低温冲击球墨铸铁材料,试验了3种不同的工艺方案。首先,在炉料原配比和熔炼工艺不变的基础上,添加Ni质量分数分别为0、0.3~0.4%和0.5~0.6%,得到金相组织中含有15~30%珠光体,且随Ni质量分数增加珠光体含量增加;铸态性能抗拉强度≥400MPa、屈服强度≥240MPa、延伸率≥15%和-40℃低温冲击功≥7.3J,结果不合格,珠光体含量高是延伸率和-40℃低温冲击功不合格的主要原因。随后,在第一种方案基础上为了降低珠光体含量进行热处理,试验600℃、720℃及700℃不同保温时间的热处理工艺,得到合金镍Ni质量分数为0.5~0.6%以及700℃热处理工艺能够使珠光体部分分解为铁素体和石墨,性能为抗拉强度≥400MPa、屈服强度≥240MPa、延伸率≥18%和-40℃低温冲击功≥12J,结果合格。鉴于生铁的组织遗传性、成分遗传性,兼顾试验成本、周期影响,又参照样件的成分性能,通过适当调整炉料配比、减少生铁增加回炉铁、同时引入预处理工艺等方面改进,试验不填加Ni铸态下的合格组织和性能。最终得到石墨球数及球化率均有提高,在珠光体含量小于10%情况下,铸态性能抗拉强度≥400MPa、屈服强度≥240MPa、延伸率≥18%和-40℃低温冲击功≥12J,结果合格;按此工艺做了大量再现试验,合格率达到85%以上,耐-40℃低温冲击球墨铸铁材料研发成功。与前期热处理工艺相比,改进后的工艺降低成本10%以上,提升效率5%以上,具有较大的创新性,为以后的耐-40℃低温冲击球墨铸铁铸件的批量化生产奠定了基础。
【关键词】：球墨铸铁 -40℃低温冲击 力学性能 热处理 预处理
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG255
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 国内球墨铸铁的发展现状及发展趋势9-10
• 1.1.2 国内外球墨铸铁的差距10-11
• 1.2 -40℃低温球墨铸铁的发展及应用11-14
• 1.2.1 -40℃低温球墨铸铁的发展及应用11-14
• 1.2.2 -40℃低温球墨铸铁的发展趋势14
• 1.3 课题研究意义14
• 1.4 课题研究目标、内容14-16
• 1.4.1 课题研究目标14-15
• 1.4.2 课题研究内容15-16
• 1.5 研究技术路线16-18
• 第2章 试验过程及试验方法18-33
• 2.1 化学成分的选择及基体组织的影响18-25
• 2.1.1 化学成分的选择18-23
• 2.1.2 基体组织的影响23-25
• 2.2 试验过程25-33
• 2.2.1 原辅材料选择25-26
• 2.2.2 试块制作26-29
• 2.2.3 检测试样制作29-30
• 2.2.4 检测设备30-33
• 第3章 试验结果与讨论33-50
• 3.1 Ni含量的影响33-36
• 3.2 低温石墨化热处理36-39
• 3.3 炉料配比工艺优化、无Ni铸态检测39-49
• 3.3.1 国外样件解剖检测39-41
• 3.3.2 预处理工艺的引入、实施41-42
• 3.3.3 无Ni熔化工艺的实施42-49
• 3.4 第3章小结49-50
• 结论50-51
• 参考 文献51-54
• 致谢54-55
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录55

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本文编号：958411