灰铸铁/碳钢的复合铸造结合界面的温度场模拟及组织性能研究

发布时间：2021-12-24 00:04

　　铸件是装备制造业的基础部件,随着工业的发展及新型产业的出现,对铸件的品质和性能提出越益苛刻的要求。单一材料或合金已很难满足现代化生产对材料综合性能需求,双金属复合材料因具有两种材料的优良性能,可解决单一材料无法满足的高强度、高韧性等综合性能问题。为此对铸态下灰铸铁/碳钢的界面形成条件和组织特性进行研究,为开发成本低廉、工艺简单的新型金属基复合材料生产方法和控制灰铸件凝固行为的工艺方法提供基础理论。通过铸造模拟软件,在灰铸铁/碳钢界面处的不同位置设置虚拟测温点,改变不同的铸造参数得到各个虚拟点的温度变化曲线,研究不同铸造工艺参数对灰铸铁/碳钢界面温度场的影响。并根据热交换定律建立公式,获得灰铸铁/碳钢融合界面形成的临界参数。在浇注温度1400℃及不同体积比的条件下,制备灰铸铁/碳钢复合材料。结合铁碳相图及元素的扩散机理,分析灰铸铁/碳钢融合界面形成机理。模拟结果表明,灰铸铁/碳钢的体积比对双金属复合材料的形成具有影响,在浇注温度1400℃,钢棒初始温度20℃的条件下。体积比3:1时不具备发生冶金结合的基本条件。体积比8:1和体积比15:1时具备发生冶金结合的基本条件。型砂传热对灰铸铁/碳... 

【文章来源】：江苏理工学院江苏省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

铁碳相图

图1-2 C于Fe中扩散30min后浓度的分布图数值模拟简述复合铸造冶金结合界面是其重要的组成部分，界面的过程。随着工艺参数的变化，界面温度场不断变化，

建立各种铸造参数之间的关系。1.10 研究的技术路线本课题技术路线如图1-3所示，依据数值模拟及实验分析方法，研究铸态条件下各种铸造参数对灰铸铁/钢棒界面熔合的影响，并进行灰铸铁/碳钢界面形成的机理研究。1.采用数值模拟技术，改变影响冶金界面形成的参数（灰铸铁/碳钢体积比、距离钢棒芯头的高度、浇注温度）对灰铸铁/碳钢的复合铸造试样进行数值模拟，研究不同的工艺参数对灰铸铁/碳钢的复合铸造界面的影响。2.根据模拟结果，选择合适的工艺参数，浇注工艺试块，解剖试块，测定和分析钢/铸铁界面区、钢棒侧、铸铁侧的金相组织，分析铸态下灰铸铁/碳钢界面组织变化和凝固特征，根据模拟及实验结果，探索灰铸铁/碳钢界面融合机理。3.测试灰铸铁/碳钢的融合界面处的显微硬度

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3549443