本文選題：蠕墨鑄鐵 + 蠕化率　； 參考：《江蘇大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：重型車輛在國民經(jīng)濟(jì)中扮演越來越重要的角色,對其需求量也在不斷增大�，F(xiàn)代柴油發(fā)動機(jī)要求高的功率、輕的質(zhì)量以及輕薄化的體積。蠕墨鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能,較高的力學(xué)性能,完全能滿足復(fù)雜、厚度不均的發(fā)動機(jī)缸體的使用要求。發(fā)動機(jī)工作過程中各運(yùn)動副的運(yùn)動表面產(chǎn)生劇烈的摩擦,其中缸體缸蓋磨損形式復(fù)雜,屬于滾滑復(fù)合磨損形式。所以探討蠕墨鑄鐵的滾動磨損性能就顯得特別有意義。柴油發(fā)動機(jī)缸體缸蓋形狀復(fù)雜且壁厚不均,導(dǎo)致在鑄造過程中冷卻速度不一樣,得到不同的蠕化率。目前學(xué)界對于蠕墨鑄鐵的滾動磨損性能,特別是蠕化率作為影響因素的研究報道不多,所以把蠕化率作為一個變量來研究蠕墨鑄鐵的滾動磨損性能具有一定的實(shí)際意義。本文研究了不同蠕化率的蠕墨鑄鐵的組織和力學(xué)性能,并研究了在干摩擦和油潤滑兩種條件下的蠕墨鑄鐵的滾動磨損性能,得到的主要結(jié)論如下:1.隨著蠕化率的升高,蠕蟲狀石墨分布更加均勻。隨著蠕化率的增加,蠕墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、延伸率及硬度直線下降。蠕60試樣抗拉強(qiáng)度為513MPa,延伸率為4%,硬度為272HB;蠕90試樣抗拉強(qiáng)度為452MPa,延伸率為1%,硬度為239HB�；诣T鐵試樣抗拉強(qiáng)度為200MPa,延伸率為0.5%,硬度為220HB;球墨鑄鐵試樣抗拉強(qiáng)度為547MPa,延伸率為4%,硬度為280HB。2.油潤滑條件下,隨著蠕化率的上升,磨損量呈直線上升趨勢,蠕墨鑄鐵滾動磨損性能明顯下降。蠕60試樣與蠕90試樣在400N載荷下,兩者磨損量相差6.6%。二者在高載荷1000N,磨損量相差達(dá)到了17.3%。在惡劣工況條件下,蠕化率對蠕墨鑄鐵滾動磨損性能影響更大。油潤滑條件下,蠕墨鑄鐵試樣滾動磨損屬于典型的疲勞磨損形式。3.干摩擦條件下,在一定范圍內(nèi),隨著蠕化率的提高,磨損量呈直線上升趨勢。蠕60試樣與蠕90試樣在400N載荷下,兩者磨損量相差2.1mg,達(dá)到7.2%,二者在高載荷1000N下,磨損量相差反而縮小到1.4mg,約為3.9%。在干摩擦嚴(yán)酷工況下,蠕化率對蠕墨鑄鐵滾動磨損性能影響降低。在干摩擦條件下,磨損產(chǎn)生的高溫促使兩摩擦表面發(fā)生粘著現(xiàn)象,其磨損機(jī)制為粘著磨損。4.隨著蠕化率的提高,蠕墨鑄鐵的硬度和耐磨性能呈明顯下降趨勢。蠕化率低的蠕墨鑄鐵試樣接近球墨鑄鐵試樣;反之,蠕化率高的蠕墨鑄鐵試樣和灰鑄鐵試樣在硬度和耐磨性表現(xiàn)得更為接近。球墨鑄鐵試樣磨損量最小,為蠕鐵試樣磨損量77.8%;灰鐵的磨損量最大,接近蠕鐵試樣的2.6倍。三種鑄鐵亞表層由于在滾動磨損過程中受到擠壓,其中灰鐵中片狀石墨尖端出現(xiàn)微裂紋,延伸到磨損表面;蠕鐵、球鐵中石墨無變形�；诣F亞表面出現(xiàn)明顯變形,片狀石墨尖端形成微裂紋向基體內(nèi)延伸,同時石墨相發(fā)生脫落現(xiàn)象,其亞表面頂端磨面上出現(xiàn)磨損后的凹坑。5.蠕墨鑄鐵中石墨相雖然在磨損過程中有著自潤滑的作用,但是因其本身硬度較低在循環(huán)接觸應(yīng)力下破碎,成為表面疲勞的裂紋源,反而加劇了蠕鐵的磨損。試樣表面承受高載循環(huán)應(yīng)力,與大氣接觸比表面積增加,吸附氧的能力增強(qiáng),產(chǎn)生氧化磨損。在摩擦過程中生成的大量的熱,影響了潤滑效果,形成大量的氧化層,加快磨屑的生成,使蠕墨鑄鐵的耐磨性能下降。
[Abstract]:Heavy vehicles are playing a more and more important role in the national economy, and their demand is increasing. Modern diesel engines require high power, light mass and light volume. Vermicular cast iron has excellent casting properties, high mechanical properties, full full of complex and uneven thickness of engine cylinder. In the process of engine work, the movement surface of the movement pairs of the engine produces violent friction, in which the wear form of the cylinder head is complicated, and it belongs to the form of rolling and sliding composite wear. So it is particularly meaningful to discuss the rolling wear performance of the vermicular cast iron. At present, there are few reports on the rolling wear properties of vermicular cast iron, especially the vermicular rate as an influencing factor, so it is of certain practical significance to study the rolling wear properties of vermicular graphite cast iron as a variable. The microstructure and mechanical properties of cast iron and the rolling wear properties of vermicular graphite cast iron under two conditions of dry friction and oil lubrication are studied. The main conclusions are as follows: 1. with the increase of vermicular rate, the distribution of vermicular graphite is more uniform. With the increase of creep rate, the tensile strength, elongation and hardness of vermicular graphite cast iron decrease linearly. Creep 60 The tensile strength of the specimen is 513MPa, the elongation is 4%, the hardness is 272HB, the tensile strength of the 90 specimen is 452MPa, the elongation is 1%, the tensile strength of the hardness is 200MPa, the elongation is 0.5%, the hardness is 220HB, the tensile strength of the spheroidal graphite cast iron is 547MPa, the elongation is 4%, the hardness is 280HB.2. oil lubrication condition, with vermicular rate under the 280HB.2. oil lubrication condition. The wear amount is rising in a straight line, and the rolling wear performance of vermicular graphite cast iron is obviously decreased. Under the load of 400N and 90 specimens, the difference between the 60 specimens and the wriggling specimens is 6.6%. two at high load 1000N, the difference of the wear amount is up to 17.3%. in the bad condition, and the creep rate has a greater influence on the rolling wear properties of the vermicular cast iron. The rolling wear of vermicular graphite cast iron specimen is a typical fatigue wear form.3. dry friction condition. In a certain range, with the increase of creep rate, the wear amount is rising in a straight line. Under the load of 400N, the difference between the 60 specimens and the creep 90 specimens is 2.1mg, up to 7.2%, and the difference of the wear amount is narrowed down under the high load 1000N. To 1.4mg, the effect of creep rate on the rolling wear properties of vermicular graphite cast iron is reduced under the dry friction condition of 3.9%.. Under dry friction, the high temperature caused by wear leads to the adhesion of two friction surfaces. The wear mechanism is that the hardness and wear resistance of the vermicular cast iron are obviously decreased with the increase of the creep rate of the adhesive wear.4.. The vermicular graphite cast iron specimen with low creep rate is close to the spheroidal graphite cast iron sample; conversely, the vermicular graphite cast iron specimen and gray cast iron specimen with high vermicular rate are closer to the hardness and wear resistance. The wear quantity of the ductile iron specimen is the least, the wear quantity of the vermicular iron specimen is 77.8%, the gray iron wear is the largest, close to the 2.6 times of the vermicular iron sample. Three kinds of cast iron submeters. As the layer is squeezed during the rolling wear process, there is a micro crack in the tip of flake graphite in the gray iron, which extends to the worn surface, and the graphite iron has no deformation in the ductile iron. The subsurface of the gray iron appears to be deformed, and the tip of the flake graphite forms a micro crack to the inside of the matrix. At the same time, Shi Moxiang falls off, and the top surface of the subsurface is out of the surface. In the.5. vermicular cast iron after wear, although Shi Moxiang has the function of self lubrication in the process of wear, it is broken under the cyclic contact stress because of its low hardness. It becomes the source of surface fatigue crack. Instead, it aggravates the wear of the vermicular iron. The surface of the specimen is subjected to high load cycle stress, and the surface area of the atmosphere increases. The capacity of oxygen increases and produces oxidation wear. A large amount of heat generated in the process of friction affects the lubrication effect, forms a large number of oxidation layers, speeds up the formation of the debris, and reduces the wear resistance of the vermicular cast iron.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG250

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本文編號：1958379