等温淬火工艺对ADI组织和性能的影响

发布时间：2017-08-13 01:07

  本文关键词：等温淬火工艺对ADI组织和性能的影响

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【摘要】：等温淬火球墨铸铁(ADI)是通过等温淬火处理工艺获得以针状铁素体加高碳奥氏体组成的奥铁体(或者是奥氏体加贝氏体)为主要基体的球墨铸铁。由于其力学性能大大提高，具有强度高、韧性好、综合力学性能优、生产成本低和经济效益好等优点，已经成为当今社会热点材料之一。 本试验分别研究了单步等温淬火工艺下，等温淬火温度对ADI组织和性能的影响；两步等温淬火工艺下，一步、二步等温淬火温度及时间对两步法ADI组织和性能的影响。结果表明:单步等温淬火工艺下，抗拉强度、屈服强度和硬度随等温淬火温度的升高先降低后增加，在360℃时达到最小值；延伸率、断面收缩率先增大后减小，在340℃时达到最大值10.5%；冲击功先增加后降低，340℃时达到最大值101.7J。两步等温淬火试验中，随一步等温淬火温度的升高，抗拉强度、屈服强度和硬度均先增加后降低，280℃时达到最大值1320MPa、1230MPa和372HBW；延伸率先升高后降低，，280℃时达到最大值13.0%；断面收缩率逐渐减小，320℃时最小值为7.5%；冲击功280℃时达到最大值120J。二步等温淬火温度对抗拉强度、屈服强度的影响不大，抗拉强度达到1300MPa，屈服强度达到1200MPa；延伸率和断面收缩率均先增加后降低，在360℃时达到最大值13%、8%；硬度在320~400℃范围内变化也不大；冲击功在320~360℃时，无明显变化，随后迅速降低。随一步等温淬火时间的延长，抗拉强度、屈服强度和硬度均先增加后降低，在15min时达到最大值，分别为1310MPa、1190MPa和365HBW；延伸率逐渐降低；断面收缩率先降低再增加；冲击功先升高，10min时达到最大值127.3J，随后迅速降低。二步等温淬火时间对抗拉强度、屈服强度和硬度的影响不大，抗拉强度达到1300MPa，屈服强度达到1200MPa，硬度达到360HBW；延伸率先增加再降低，在40min时达到最大值9%；冲击功逐渐降低，在30min时最大值为132J。综合来看，两步等温淬火工艺可以同时获得高强度和高韧性。
【关键词】：ADI 等温淬火 组织 力学性能
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG156.3;TG143.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究的背景10-11
• 1.2 获得奥贝球铁的主要途径11-12
• 1.3 国外等温淬火球墨铸铁工艺的研究现状12-14
• 1.3.1 单步等温淬火球墨铸铁12-13
• 1.3.2 两步等温淬火球墨铸铁13-14
• 1.4 国内等温淬火球墨铸铁工艺的研究现状14-16
• 1.4.1 单步等温淬火球墨铸铁14-15
• 1.4.2 两步等温淬火球墨铸铁15-16
• 1.5 课题研究的主要内容16-17
• 第2章 试验材料及试验方法17-25
• 2.1 试验材料及设备17-18
• 2.1.1 试验材料17
• 2.1.2 试验设备17-18
• 2.2 试验方案18-21
• 2.2.1 ADI 的化学成分18
• 2.2.2 单步法等温淬火温度的研究18-19
• 2.2.3 两步法等温淬火工艺的研究19-21
• 2.3 技术路线21-23
• 2.3.1 砂型制作过程21-22
• 2.3.2 熔炼、浇铸及热处理过程22-23
• 2.4 微观组织观察23
• 2.5 力学性能试验23-25
• 2.5.1 拉伸试验23-24
• 2.5.2 冲击试验24
• 2.5.3 硬度试验24-25
• 第3章 单步等温淬火温度对 ADI 组织性能的影响25-33
• 3.1 引言25
• 3.2 温度对 ADI 组织的影响25-27
• 3.3 温度对 ADI 力学性能的影响27-32
• 3.3.1 温度对拉伸性能的影响27-29
• 3.3.2 温度对冲击性能影响29-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 两步等温淬火工艺对 ADI 组织性能的影响33-57
• 4.1 引言33
• 4.2 等温淬火温度对 ADI 组织的影响33-36
• 4.2.1 一步等温淬火温度对组织的影响33-34
• 4.2.2 二步等温淬火温度对组织的影响34-36
• 4.3 等温淬火温度对 ADI 力学性能的影响36-45
• 4.3.1 一步等温淬火温度对拉伸性能的影响37-39
• 4.3.2 一步等温淬火温度对冲击性能的影响39-41
• 4.3.3 二步等温淬火温度对拉伸性能的影响41-43
• 4.3.4 二步等温淬火温度对冲击性能的影响43-45
• 4.4 等温淬火时间对 ADI 组织的影响45-47
• 4.4.1 一步等温淬火时间对组织的影响45-46
• 4.4.2 二步等温淬火时间对组织的影响46-47
• 4.5 等温淬火时间对 ADI 力学性能的影响47-56
• 4.5.1 一步等温淬火时间对拉伸性能的影响48-50
• 4.5.2 一步等温淬火时间对冲击性能的影响50-52
• 4.5.3 二步等温淬火时间对拉伸性能的影响52-54
• 4.5.4 二步等温淬火时间对冲击性能的影响54-56
• 4.6 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文62-63
• 致谢63

【参考文献】

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本文编号：664584