本文關鍵詞：V法鑄造制備高強度高韌性球墨鑄鐵缸套的研究

  更多相關文章： 鑄態(tài)QT700-6合金 石墨球 斷裂行為 珠光體層片間距 低溫退火熱處理

【摘要】：球墨鑄鐵同時具有鋼的韌性和灰鑄鐵的鑄造性能,廣泛應用于汽車和輪船等部件上。然而,普通鑄態(tài)球墨鑄鐵如QT400-18和QT700-2無法同時獲得較高的強度和韌性,限制球墨鑄鐵的應用范圍。因此,進一步提高球墨鑄鐵的強度和韌性是十分必要的。但是,同時提高球墨鑄鐵的強度和韌性是材料科學領域的難題之一。一般地,材料強度提升必然伴隨著韌性下降�；谏鲜鲈�,本課題采用合金化法對鑄態(tài)高強韌球墨鑄鐵進行研究,并成功制備出鑄態(tài)高強韌QT700-6合金,隨后對鑄態(tài)高強韌球墨鑄鐵進行低溫石墨化退火處理,進一步提高其強度和韌性。采用掃描電鏡觀察分析鑄態(tài)高強韌QT700-6合金組織形貌,結果表明:鑄態(tài)QT700-6合金中的珠光體/鐵素體為9:1。鑄態(tài)組織中石墨球直徑小于40μm,其細化機制主要為鈮與碳在液相中形成碳化物增加異質形核核心和合金元素抑制石墨長大。局部珠光體團區(qū)域珠光體層片間距248nm,為索氏體型珠光體,對位錯運動具有阻礙作用,從而有效地提高球墨鑄鐵的抗拉強度。鑄態(tài)高強韌QT700-6合金拉伸斷裂方式為以解理斷裂為主的混合斷裂方式,微裂紋主要形成位置是在石墨和珠光體基體的界面處,隨著應力值的增加,裂紋逐漸擴展直到發(fā)生斷裂。鑄態(tài)高強韌QT700-6合金沖擊斷裂是由石墨-基體的界面開裂引起的,從微觀斷裂模式來看,其脆性斷裂的主要為穿晶斷裂。對鑄態(tài)高強韌QT700-6合金進行低溫石墨化退火處理,結果表明:經過0.5h低溫退火處理后,鑄態(tài)QT700-6合金性能指標變?yōu)镼T740-7,且鑄態(tài)組織中原有的不圓整或者球化效果不理想的石墨球會向圓整石墨轉變,可略微提高球化級別,石墨的平均直徑也略有增加,并且鑄態(tài)中球化效果比較理想石墨即圓整石墨的周圍組織中出現了部分點狀石墨,石墨形態(tài)轉變有利于提高球墨鑄鐵的強度和韌性。此外,由于滲碳體發(fā)生分解,珠光體層片平均間距增加,同時基體中還出現粒狀珠光體。熱處理試樣與鑄態(tài)QT700-6合金試樣的斷裂方式相似,熱處理拉伸試樣斷口中的解理臺階數目略少于鑄態(tài)試樣,而韌窩數目要多于鑄態(tài)試樣,其有利于韌性的提高。對比分析鑄態(tài)和熱處理沖擊試樣斷口表面粗糙度發(fā)現,熱處理沖擊試樣的表面粗糙度大于鑄態(tài)試樣。
【關鍵詞】：鑄態(tài)QT700-6合金 石墨球 斷裂行為 珠光體層片間距 低溫退火熱處理
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG255
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 V法鑄造生產概況9-12
• 1.1.1 V法鑄造的原理10
• 1.1.2 V法鑄造的工藝流程10-11
• 1.1.3 V法鑄造的優(yōu)缺點11-12
• 1.2 高強韌球墨鑄鐵的國內外研究現狀12-18
• 1.2.1 球墨鑄鐵的發(fā)展現狀12
• 1.2.2 高強韌球墨鑄鐵的研究現狀12-13
• 1.2.3 高強韌球墨鑄鐵的合金化處理13-15
• 1.2.4 高強韌球墨鑄鐵的熱處理15
• 1.2.5 球墨鑄鐵微觀斷裂機理15-18
• 1.3 球墨鑄鐵缸套研究現狀18-19
• 1.4 存在問題及研究內容19-20
• 第2章 實驗材料與方法20-23
• 2.1 化學成分設計20
• 2.2 實驗材料20
• 2.3 力學性能檢測20-22
• 2.3.1 布氏硬度檢測20-21
• 2.3.2 拉伸性能檢測21
• 2.3.3 沖擊性能檢測21-22
• 2.4 組織觀察及分析22-23
• 2.4.1 顯微金相觀察22
• 2.4.2 SEM金相及斷口觀察22
• 2.4.3 激光共聚焦斷口三維形貌觀察22-23
• 第3章 鑄態(tài)高強韌QT700-6 合金的研究及缸套制備23-42
• 3.1 石墨球對鑄態(tài)高強韌QT700-6 合金的影響23-27
• 3.2 鑄態(tài)QT700-6 合金珠光體層片間距27-29
• 3.3 合金元素對高強韌QT700-6 的影響29-30
• 3.4 拉伸斷裂分析30-33
• 3.5 沖擊斷裂分析33-37
• 3.6 鑄態(tài)高強韌球墨鑄鐵缸套的制備37-40
• 3.7 本章小結40-42
• 第4章 熱處理對鑄態(tài)QT700-6 合金的組織和性能的影響42-58
• 4.1 低溫熱處理工藝42-45
• 4.2 石墨球變化及特征45-48
• 4.3 基體組織的改變48
• 4.4 珠光體發(fā)生分解48-51
• 4.5 拉伸及沖擊斷裂分析51-55
• 4.6 布氏硬度分析55
• 4.7 消除殘余應力55-56
• 4.8 本章小結56-58
• 第5章 結論58-59
• 參考文獻59-64
• 在學研究成果64-65
• 致謝65

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本文編號：1043721