本文選題：鎳生鐵　切入點(diǎn)：鎳　出處：《山東建筑大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：灰鑄鐵憑借其優(yōu)良的鑄造性能、耐磨性、導(dǎo)熱性、減震性等性能,被廣泛的應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中,例如汽車剎車盤、剎車鼓的生產(chǎn)基本上都是使用的灰鑄鐵材料。但是,灰鑄鐵件的力學(xué)性能相對較差。目前,人們?yōu)榱颂岣呋诣T鐵的力學(xué)性能常用的方法是添加合金元素。但是,近年來合金元素的價格不斷的飆升。添加合金元素,勢必會帶來成本的增加。鎳生鐵中的低鎳生鐵是指含有少量鎳(1.6%-1.8%)、鉻(2%-3%)的一類生鐵,它與普通的生鐵冶煉方法相似,價格比市面上的普通生鐵稍高。本課題以低鎳生鐵為原材料中的一種,與普通原生鐵以及廢鋼等進(jìn)行配料來生產(chǎn)灰鑄鐵件。對灰鑄鐵試樣的力學(xué)性能、金相組織、內(nèi)應(yīng)力等檢測分析,得出以下結(jié)論。力學(xué)性能方面:隨著鎳生鐵比例的增加(鎳、鉻含量的增加),抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢,硬度呈現(xiàn)出一直上升的趨勢。當(dāng)碳含量為3.4%時,鉻含量為0.4%(鎳生鐵比例為12%)時,力學(xué)性能最佳,強(qiáng)度為212MPa,硬度為205HB;當(dāng)碳含量為3.6%時,鉻含量為0.5%(鎳生鐵比例為14.9%)時,力學(xué)性能最佳,強(qiáng)度為204MPa,硬度為198HB;當(dāng)碳含量為3.8%時,鉻含量為0.7%(鎳生鐵比例為20.8%)時,力學(xué)性能最佳,強(qiáng)度為195MPa,硬度為204HB。顯微組織方面:隨著鎳生鐵比例(鎳、鉻含量)的增加,組織中的石墨形態(tài)由粗大的A型石墨逐漸的變?yōu)榧?xì)小的A型石墨,基體組織中珠光體逐漸增多,但是隨著鎳生鐵比例(鎳、鉻含量)的超過一定范圍時,開始有D型石墨出現(xiàn)并逐漸增加,基體中開始有自由滲碳體出現(xiàn)并逐漸增加。當(dāng)碳含量為3.4%時,鉻含量為0.4%(鎳生鐵比例12%)時,石墨形態(tài)及基體組織最為理想。當(dāng)碳含量為3.6%時,鉻含量為0.5%(鎳生鐵比例為14.9%)時,石墨形態(tài)及集體組織最為理想。當(dāng)碳含量為3.8%,鉻含量為0.6%(鎳生鐵比例為17.9%),石墨形態(tài)及基體組織最為理想。內(nèi)應(yīng)力方面:通過對3大組試樣的組織中的內(nèi)應(yīng)力檢測得出,隨著鎳生鐵比例(鎳、鉻含量)的增加,組織中的內(nèi)應(yīng)力基本呈現(xiàn)出了一直增加的趨勢。實(shí)際應(yīng)用方面:鎳生鐵在生產(chǎn)SG20材質(zhì)以及HCCM材質(zhì)的剎車盤中得到了應(yīng)用,力學(xué)性能、石墨形態(tài)、基體組織均能滿足材質(zhì)要求并且節(jié)約成本,取得了不錯的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鎳生鐵的應(yīng)用一方面能夠促進(jìn)灰鑄鐵性能的提升;另一方面,又能夠降低生產(chǎn)成本,因此,鎳生鐵在灰鑄鐵的熔煉中的應(yīng)用具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。
[Abstract]:Gray cast iron is widely used in practical production because of its excellent casting property, wear resistance, thermal conductivity, shock absorption and so on. For example, the production of automobile brake disc and brake drum is basically a kind of gray cast iron material.However, the mechanical properties of gray cast iron are relatively poor.At present, in order to improve the mechanical properties of gray cast iron, the commonly used method is to add alloying elements.But the price of alloy elements has soared in recent years.Adding alloy elements will inevitably lead to an increase in costs.The low nickel pig iron in nickel pig iron is a kind of pig iron containing a small amount of nickel (1.6-1.8). It is similar to the ordinary pig iron smelting method, and its price is slightly higher than that of ordinary pig iron on the market.In this paper, low nickel pig iron is used as a raw material to produce gray cast iron with common raw iron and scrap iron.The mechanical properties, metallographic structure and internal stress of gray cast iron samples are analyzed and the following conclusions are obtained.Mechanical properties: with the increase of the ratio of nickel pig iron (Ni, Cr), the tensile strength increased first and then decreased, and the hardness increased continuously.When the carbon content is 3.4 and the chromium content is 0.4 and the nickel pig iron ratio is 12, the mechanical properties are the best, the strength is 212MPa, the hardness is 205HB. when the carbon content is 3.6g, the chromium content is 0.5 and the nickel pig iron ratio is 14.9.When the carbon content is 3.8, the chromium content is 0.7 and the nickel pig iron ratio is 20.8, the mechanical properties are the best, the strength is 195MPa and the hardness is 204HB.Microstructure: with the increase of the ratio of nickel pig iron (nickel, chromium), the morphology of graphite in the microstructure gradually changed from coarse A type graphite to fine A type graphite, and the pearlite in the matrix gradually increased.However, when the ratio of nickel pig iron (nickel and chromium) exceeds a certain range, the D-type graphite appears and increases gradually, and the free cementite appears and increases gradually in the matrix.When the carbon content is 3.4% and the chromium content is 0.4% (nickel pig iron ratio 12), the graphite morphology and matrix structure are the most ideal.When the carbon content is 3.6 and the chromium content is 0.5 (Ni pig iron ratio is 14.9), the graphite morphology and collective structure are the most ideal.When the carbon content is 3.8% and the chromium content is 0.6% (the nickel pig iron ratio is 17.9%), the graphite morphology and matrix structure are the most ideal.In terms of internal stress, the internal stress in the three groups of samples was detected. It was found that with the increase of the ratio of nickel pig iron (nickel, chromium), the internal stress in the structure showed an increasing trend.Practical application: nickel pig iron has been applied in the brake disc of SG20 material and HCCM material. The mechanical properties, graphite morphology and matrix structure can meet the material requirements and save the cost, and good results have been obtained.The experimental results show that the application of nickel pig iron can improve the properties of gray cast iron on the one hand and reduce the production cost on the other hand. Therefore, the application of nickel pig iron in the smelting of gray cast iron has a high economic benefit.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG143.2

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本文編號：1726816