厚大斷面球鐵低溫力學(xué)性能的研究.pdf

1、厚大斷面球鐵鑄件以其優(yōu)異的力學(xué)性能，低廉的價(jià)格上的優(yōu)勢在核乏燃料容器制造，風(fēng)能發(fā)電等領(lǐng)域正被廣泛利用。因其特殊的用途，厚大斷面球鐵的低溫力學(xué)性能顯得尤為重要。本為以厚大斷面扇形塊為原料，對其拉伸性能、低溫沖擊韌性、三點(diǎn)彎曲斷裂韌性進(jìn)行測試研究，得出厚大斷面球鐵低溫力學(xué)性能的一些規(guī)律。
　　厚大斷面球鐵的基體幾乎全部為鐵素體，在扇形塊中心位置有少量珠光體分布。扇形塊邊緣的石墨球的平均直徑、形狀因子峰值分別為34.6μm、0.9左右；

2、中心位置的石墨球平均直徑、形狀因子則分別為42.1μm、0.8左右。常溫下的裂紋在基體中擴(kuò)展形成的斷口表面起伏很大，石墨球之間的基體構(gòu)成裂紋擴(kuò)展的通道。扇形塊邊緣位置的沖擊韌性從常溫時(shí)的17.7J/cm2下降到-50℃低溫時(shí)的5.3 J/cm2。扇形塊邊緣位置常溫時(shí)的沖擊斷口的斷裂方式為韌性斷裂，石墨球周圍可見韌性斷裂的撕裂棱，隨溫度的降低逐漸由韌性斷裂方式轉(zhuǎn)別為韌性+解理的斷裂方式，至-50℃時(shí)為完全的解理斷裂。扇形塊中心位置則受到石

3、墨球體積大和基體中少量珠光體的影響，從常溫到低溫時(shí)沖擊斷口的形貌變化不明顯，均呈現(xiàn)解理斷裂的特征。
　　常溫下的裂紋斷裂的微觀機(jī)制由微空洞形核、空洞長大、空洞聚合三個(gè)階段組成；低溫下的裂紋斷裂方式則由微裂紋形核、微裂紋連通成主裂紋、主裂紋迅速擴(kuò)展三個(gè)階段構(gòu)成。低溫沖擊斷口中在與斷口垂直的平面上存在著二次裂紋，這些二次裂紋是原始微裂紋的最初形貌，二次裂紋在基體中是繞過石墨球擴(kuò)展的。
　　扇形塊不同位置的三點(diǎn)彎曲斷口顯示，邊緣位