蠕墨鑄鐵組織形貌及其性能的研究.pdf

1、近年來，人們對不污染環(huán)境、可持續(xù)使用的交通工具的需求越來越大。隨著發(fā)動機比功率（Kw/排量*升）的提高，導致發(fā)動機工作溫度越來越高，這就對材料熱性能提出更高的要求。對發(fā)動機而言，導熱系數(shù)較高的材料會產(chǎn)生較低且更加均勻的溫度分布，并能減少熱應力。因而，發(fā)動機材料具有高強度和高導熱系數(shù)等綜合性能為最佳。蠕墨鑄鐵既有與球墨鑄鐵類似的強度，又有與灰鑄鐵類似的減振、導熱能力及鑄造性能，優(yōu)于灰鑄鐵的韌性和耐疲勞性能，它可在較高碳當量下得到高強度鑄鐵

2、，從而較易使鑄件薄壁輕量化。因此，若能穩(wěn)定獲得蠕墨鑄鐵，其前景不可限量。
　　蠕墨鑄鐵的生產(chǎn)過程很復雜，是很多條件綜合的產(chǎn)物。本課題在實驗室條件下，利用廢鋼、增碳劑和75硅鐵等原材料，通過調(diào)整蠕化劑、孕育劑加入量等穩(wěn)定獲得無自由滲碳體的，蠕化率較高的蠕墨鑄鐵。研究了蠕化和孕育衰退，處理溫度及冷卻速度對蠕墨鑄鐵中石墨形貌和基體組織的影響。在判斷蠕墨鑄鐵蠕化程度時，單獨考慮蠕化劑并不全面。石墨個數(shù)，石墨總面積數(shù)，有效蠕墨個數(shù)，這些反應

3、石墨化程度的因素都需要被考慮到蠕墨鑄鐵的蠕化程度中去。
　　蠕墨鑄鐵生產(chǎn)過程中，SG變質(zhì)劑作為活性元素被加入到鑄鐵中。利用光學顯微鏡，場發(fā)射掃描電鏡對蠕墨鑄鐵石墨形貌、基體組織進行分析，對蠕墨鑄鐵進行拉伸試驗測量其機械性能，導熱系數(shù)儀FL4010測定導熱系數(shù)對導熱性能進行分析，探究SG變質(zhì)劑對蠕墨鑄鐵的影響。實驗結(jié)果表明，蠕墨鑄鐵經(jīng)SG變質(zhì)處理后，能提高鑄鐵石墨化程度，放寬蠕墨鑄鐵的蠕化范圍，增加工藝寬容性。同時能減小珠光體層片間

4、距，增加鑄鐵強度，同時能大大提高蠕墨鑄鐵導熱性能。將這些性能與工廠生產(chǎn)的15.9L六缸直列柴油機缸體材料的性能進行對比，SG變質(zhì)處理后的蠕墨鑄鐵綜合性能更高。
　　蠕墨鑄鐵用鹽酸酒精溶液深腐蝕，萃取后，利用場發(fā)射掃描電鏡，觀察蠕蟲狀石墨三維形貌。結(jié)果表明，與灰鑄鐵和球墨鑄鐵類似，蠕墨鑄鐵也是由一個個共晶團組成，在共晶團內(nèi)部，石墨彼此連接又各種產(chǎn)生新的分枝，周圍被金屬基體包圍。蠕蟲狀石墨是并不是孤立存在的，它們與周圍的石墨相互連接，