球墨铸钢机理及应用研究

发布时间：2020-10-22 12:14

　　 球墨铸钢指的是碳含量介于普通高碳钢和低碳灰铸铁之间的一种新型工程材料。其基本特点是通过对钢水的球化处理使材料在铸态下得到一定量的球状石墨和碳化物，基体组织为片状珠光体或索氏体。通过合金化和热处理，可以改变球墨铸钢中石墨、碳化物、珠光体的数量和形态。球墨铸钢综合了普通高碳钢和球墨铸铁的特点，具有良好的耐磨性、耐热疲劳、抗热裂等性能。目前国外已经开始应用于生产实际中。 目前国内外在该领域的研究中，对球墨铸钢工艺性能较少涉计，热处理对组织、性能的影响不全面，石墨球化机理探讨不多。本文针对这一研究现状进行了上述几个方面的研究。另外本文在研究过程中，发现在锻造和正火条件下得到了粒状珠光体，这在球墨铸钢领域里是未见报道的。本文就此作了碳化物球化机理的研究，是本文的创新之一。本文研究具体如下： (1)工艺性能：球墨铸钢具有较好的铸造工艺性能。在1500℃左右，流动性螺旋试样达到950mm；体收缩率为4.2%左右；线收缩率2%以下。球墨铸钢具有良好的锻造性能和可切削性。 (2)热处理：通过退火，基体组织为粒状珠光体，强度、硬度下降，韧性大幅度上升；锻造、正火后，基体组织为粒状珠光体。在860～950℃之间正火，可以得到理想的粒状珠光体组织。 (3)石墨球化机理：本文认为球墨铸钢中的球状石墨核心有夹杂物和气泡两种。球化剂在石墨形核和生长阶段起重要作用。 (4)碳化物球化机理：高温下材料中的未溶碳化物是随后粒状碳化物形成的现成核心；由于石墨的存在，高温下奥氏体不均匀程度很高，有利于粒状 四川大学硕士学位论文 珠光体的形成。热加工时，位错密度大大增加，使碳出现偏聚，增加了奥氏体 不均匀的程度，促进粒状珠光体的形成。
【学位单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2000
【中图分类】：TG142
【部分图文】：

B3试样:锻造温度区间为1000℃一800℃。加热方式及控温同Bl。在锻造整个过程中，无裂纹出现，锻造顺利进行。显示出良好的可锻性。锻后实物照片如图5一1所示。

切削速度:260转/分试验结果及分析:BZ、B3试样车削顺利进行，车削后试样形状及切屑如图5一2所示。BZ试样切屑断屑良好，而B3的切屑则与脆性材料的相似，成暗紫色，说明切屑时温度较高。可见，试样完全可以在常规情况下进行切削。但对刀具磨损较大。用来进行切削试验的试样是锻造后的试样，锻造后，试样硬度上升(HRC40左右)，尤其是纵向。切削正好在纵向进行，这就是出现上述情况的原因。(a)BZ图5一2(b)B3切削试验实物照片

测定球化等级时，较简单的测定方法是在显微镜前，对照球铁石墨球化等级图谱“’，33l来评定石墨的球化等级。B组试样铸态样品均取自冲击试样，石墨形态如图6一1所示。….:..二.尹乒:。，.’。芍了，.二:，二二...二..。.二，:你’...’…二.，‘.户协..….，闷..乡…少移"-.碑....…..二二(a)Bl(b)BZ成分.’(e)B3成分图6一IB组试样铸态下石墨形态(100x)
【参考文献】

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本文编号：2851584