發(fā)布時(shí)間：2018-04-10 12:26

  本文選題：高硅固溶強(qiáng)化 + 大斷面球墨鑄鐵�。� 參考：《江蘇科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文以高硅固溶強(qiáng)化鐵素體球墨鑄鐵為研究對(duì)象,在球鐵EN-GJS-400-18U-LT的基礎(chǔ)上增加Si的含量,從而獲得性能優(yōu)異的鐵素體球鐵。主要通過(guò)設(shè)計(jì)不同的模數(shù)、碳當(dāng)量(硅、碳)、球化劑、孕育劑、微量元素等,研究出了兩種適應(yīng)厚大斷面鑄件的高強(qiáng)高韌鐵素體球墨鑄鐵,他們分別是EN-GJS-420-18U-LT和EN-GJS-500-14。對(duì)EN-GJS-420-18U-LT進(jìn)行研究,將硅含量提高至2.6%,澆注了模數(shù)5cm的立方體試塊和厚度為70mm的Y型附鑄試塊。附鑄試塊的強(qiáng)度和韌性均十分優(yōu)異,抗拉強(qiáng)度為420MPa,在-20℃情況下V缺口低溫沖擊均值大于12J。通過(guò)對(duì)模數(shù)5cm立方體試塊內(nèi)部組織觀察,發(fā)現(xiàn)EN-GJS-420-18U-LT材料基本滿足厚大斷面的要求,厚大斷面的不同位置金相組織差異較小,力學(xué)性能變化較小。在該立方體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)兩處缺陷。一處缺陷為氣孔和球化劑殘?jiān)嘟Y(jié)合的產(chǎn)物。另一處為未融合的鐵豆缺陷,該缺陷主要是由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,充型過(guò)程中出現(xiàn)了紊流和卷氣現(xiàn)象,同時(shí)在凝固的過(guò)程中石墨膨脹所致。對(duì)EN-GJS-500-14的碳當(dāng)量研究,將硅含量從3.2%提高到3.5%,澆注了四個(gè)模數(shù)4cm的立方體試塊和厚度70mm的Y型附鑄試塊。隨著硅含量和碳當(dāng)量的提高,金相中石墨球數(shù)增加,但石墨形態(tài)變差,石墨球均勻度和圓整度都降低。本文中將出現(xiàn)較大石墨球和碎塊狀石墨的地方定義為“薄弱區(qū)”,主要是模數(shù)4cm立方體試塊靠近邊緣10mm至50mm的一段區(qū)域。同時(shí)隨著硅含量的提高,粗大石墨、碎塊石墨增多,薄弱區(qū)有擴(kuò)大的趨勢(shì)。對(duì)EN-GJS-500-14的碳當(dāng)量研究,隨著硅含量的提高,四個(gè)立方體附鑄試塊的抗拉強(qiáng)度、硬度、屈強(qiáng)比均提高,延伸率少量降低。V缺口沖擊值較低,-20℃時(shí)沖擊值為3~4J,常溫時(shí)沖擊值為5~8J。同時(shí)發(fā)現(xiàn)相同Si含量時(shí),隨著C含量提高,沖擊值降低。立方體本體力學(xué)性能測(cè)試顯示,從中間到邊緣,抗拉強(qiáng)度和延伸率均有減小的趨勢(shì),薄弱區(qū)尤為明顯。不同試塊的硬度隨著硅含量的提高而提高,而相同試塊的不同位置硬度差別較小。對(duì)EN-GJS-500-14使用1#球化劑,同時(shí)加入80ppm的銻,澆注了一組模數(shù)分別為2cm、3cm、4cm、5cm的立方體試塊。碎塊狀石墨消除,在原先薄弱區(qū)位置出現(xiàn)了少量大石墨球。隨著試塊模數(shù)的增加,石墨球數(shù)逐漸降低。相同試塊從中心至邊緣位置,石墨球數(shù)有較大幅度降低。在模數(shù)3cm、4cm、5cm的邊緣區(qū)域發(fā)現(xiàn)了少量光亮的非金屬夾雜物,腐蝕后夾雜物周圍出現(xiàn)珠光體。EDS測(cè)試結(jié)果顯示該非金屬夾雜物主要為MgO夾渣,同時(shí)出現(xiàn)Sb元素的偏析和P共晶。對(duì)EN-GJS-500-14使用2#球化劑,同時(shí)加入50ppm的銻,澆注了一組立方體試塊。未出現(xiàn)碎塊狀石墨、夾雜物和珠光體組織。在EN-GJS-500-14的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了兩處顯微縮松缺陷,該缺陷呈多角形,向內(nèi)凹陷,是在凝固后期抽吸包含石墨的奧氏體枝晶間液體所致。所以可以初步斷定高硅球墨鑄鐵的石墨膨脹不能彌補(bǔ)鐵液的凝固收縮。
[Abstract]:In this paper, the high silicon solid solution-enhanced ferrite ductile iron was studied. Based on the EN-GJS-400-18U-LT of ductile iron, the content of Si was increased, thus the excellent ferrite ductile iron with excellent properties was obtained.Two kinds of high strength and high toughness ferrite ductile iron suitable for thick and large section castings were developed by designing different modulus, carbon equivalent (silicon, carbon, spheroidizing agent, inoculant, trace element, etc.), which are EN-GJS-420-18U-LT and EN-GJS-500-14 respectively.The EN-GJS-420-18U-LT was studied. The silicon content was increased to 2.6. The cubic specimen with modulus 5cm and the Y-shaped casting block with thickness of 70mm were cast.The strength and toughness of the cast-attached specimen are excellent, the tensile strength is 420 MPA, and the mean value of low temperature impact of V notch is more than 12J at -20 鈩，

本文編號(hào)：1731193