厚壁球墨鑄鐵組織性能改良的綜合研究.pdf

1、球墨鑄鐵以其優(yōu)良的性能特點，被廣泛應(yīng)用在各個生產(chǎn)領(lǐng)域，近年來，厚大斷面球鐵鑄件(壁厚超過200mm)的生產(chǎn)不斷增長，用于制造大型的耐壓、耐磨、耐熱零件。與普通球鐵相比，厚大斷面球鐵經(jīng)過較長時間的液態(tài)冷卻和共晶凝固，從而導(dǎo)致球化衰退、球墨畸變、石墨漂浮、元素偏析、縮松、縮孔等缺陷，成為困擾生產(chǎn)廠家的難題之一。 本研究利用自制物理模擬大型鑄件冷卻環(huán)境的小型實驗裝置，通過控制不同的環(huán)境溫度來達到模擬厚壁球鐵凝固的目的。 彩色金

2、相在厚壁球鐵中的應(yīng)用結(jié)果表明，侵蝕時間和侵蝕溫度對彩色金相蝕顯結(jié)果影響顯著，侵蝕時間越長，蝕顯的顏色越鮮艷；侵蝕溫度越高，蝕顯的顏色越明顯。將兩者有效的結(jié)合，才能得到最優(yōu)的蝕顯工藝。同時，通過彩色金相蝕顯后的照片分析得到，石墨球外圍的奧氏體在凝固的過程中形成不同類型的封閉外殼，進而影響石墨球的生長，導(dǎo)致畸變的產(chǎn)生。 在厚壁球鐵中加入不同含量的銅對其組織和性能產(chǎn)生了一定的影響銅能夠使厚壁球鐵的球化率得到提高。此外，由于鐵素體得到抑

3、制，珠光體得到提高，使球鐵的抗拉強度有了明顯提高，從425MPa增加到650MPa以上，延伸率則呈降低趨勢。據(jù)此綜合考慮選擇0.5wt％Cu作為較為理想的添加量。 本文還研究了含有Bi、Sr的孕育劑和“一次十隨流孕育”處理對鑄件石墨形態(tài)，基體組織和力學(xué)性能的作用。試驗結(jié)果表明，含Bi的孕育劑和經(jīng)過“一次十隨流孕育”處理有助于改善球鐵中石墨球化率。同時促進鐵素體產(chǎn)生，從而使鑄件的延伸率得到提高。 通過對不同工藝的鑄件凝固過