高蠕化率蠕墨铸铁热分析研究

发布时间：2017-09-03 23:29

  本文关键词：高蠕化率蠕墨铸铁热分析研究

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【摘要】：重型汽车发动机缸体缸盖的材料发展趋势是使发动机薄壁轻量化、节约原材料、节省燃油、减少排放污染,并且提高它的使用寿命。与球墨铸铁相比,蠕墨铸铁有和它相同的强度,与灰铸铁相比,也有与它相同的减震、导热性能和铸造性能,但是蠕墨铸铁的韧性和耐疲劳性能比灰铸铁的要高,因此很适合做发动机的缸体缸盖材料。蠕墨铸铁作为缸体材料,要求其蠕化率80%才能发挥其最佳性能,通过热分析技术对蠕墨铸铁熔体状态测评是蠕墨铸铁缸体大批量生产的关键技术。本论文结合江西江铃铸造厂蠕墨铸铁缸体的研制开展试验,运用热分析方法,以自制的热分析样杯,利用该厂的原铁水,蠕化剂,孕育剂,球化剂等原材料,进行大量的研究试验,建立了金相、热分析曲线、球化率等之间的数据库。用该热分析样杯凝固条件下的热分析曲线凝固段的特征值和整体形状来表征蠕墨铸铁的熔体质量。通过结合建立的数据库,代替传统的线性回归或非线性逼近的方法来识别蠕墨铸铁熔体状态,实现了快速准确测评蠕墨铸铁熔体状态。通过加入不同量的蠕化剂,孕育剂,球化剂等,我们初步得出热分析曲线特征值共晶最低温度TEU,共晶最高温度TER与石墨形态之间存在密切的关系:即当TEU大于1143℃,TER大于1153℃时,石墨是片状的,也就是灰铁;当TEU在1130℃到1143℃之间,TER在1150℃到1153℃之间时,石墨是蠕虫+≤50%球墨,也就是蠕墨铸铁;当TEU在1130℃到1143℃之间,TER在1143℃在1150℃之间时,石墨是蠕虫+50%球墨,也就是球铁。结合整个热分析曲线的整体形态来判断石墨的形态,初步得出:当综合参数M小于10时,热分析曲线的形态基本相似,石墨的形态也基本相似。后期还进行了Ti对球化率影响的试验,Ti是种反球化元素,可以减少铁水中球化元素的残余量,使石墨蠕虫化。初步得出:随着Ti含量的增加,试样组织的球化率呈先升高后下降的趋势,且当Ti的添加量为0.0595%时球化率最高,蠕化率最低,继续添加Ti,球化率呈下降的趋势。
【关键词】：热分析 特征值 热分析曲线 球化率 Ti
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG143
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-23
• 1.1 引言8-12
• 1.2 蠕墨铸铁的发现和发展12-16
• 1.3 蠕墨铸铁的控制及处理16-17
• 1.4 现有检测方法17-18
• 1.5 热分析方法的应用及发展现状18-22
• 1.6 论文研究的主要内容22-23
• 第2章 热分析方法研究23-28
• 2.1 热分析系统23
• 2.2 热分析样杯的制备23-24
• 2.3 热分析曲线和特征值24-25
• 2.4 试验材料25-28
• 2.4.1 原铁水成分要求25-26
• 2.4.2 蠕化剂26
• 2.4.3 孕育剂26-27
• 2.4.4 球化剂27
• 2.4.5 试样凝固组织金相分析27-28
• 第3章 冲入法和喂丝法试验及结果28-37
• 3.1 冲入法处理28-31
• 3.2 冲入法试验结果31-32
• 3.3 喂丝处理32-34
• 3.4 喂丝处理结果34-35
• 3.5 本章小结35-37
• 第4章 热分析曲线与石墨形态间的关系判定37-53
• 4.1 热分析曲线特征值与石墨形态间的关系37-45
• 4.2 利用热分析曲线整体形状综合评估45-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 加钛试验53-59
• 5.1 钛的作用机理53-54
• 5.2 试验方案54
• 5.3 试验结果54-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 全文总结与展望59-61
• 6.1 全文总结59-60
• 6.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-66
• 攻读学位期间的研究成果66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 黎振华;李言祥;周荣;;Melt Quality Evaluation of Ductile Iron by Pattern Recognition of Thermal Analysis Cooling Curves[J];Tsinghua Science and Technology;2008年02期

2 张伯明;;蠕墨铸铁最新发展[J];现代铸铁;2006年01期

3 耿正和;周伯仪;石庆生;岳传芬;刘运文;范翠常;树东;谷小平;;稀土镁钙系蠕墨铸铁的研究[J];铸造技术;1982年03期

4 冯英宇;;测试蠕墨铸铁石墨形态方法的研究[J];铸造技术;2010年10期

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本文编号：788011