隨著采礦業(yè)的發(fā)展,半自球磨機(jī)尺寸的增大,磨球的市場需求也,對磨球的綜合力學(xué)性能的要求也逐年提高,含碳化物等溫淬火球墨鑄鐵（CADI）磨球作為一種新型磨球在由于其優(yōu)異的綜合力學(xué)性能,逐漸在磨球市場中受到越來越多的關(guān)注,但CADI磨仍存在一些問題急需解決。本論文針對CADI磨球發(fā)生掉皮、破碎不耐磨等缺陷,在前期工作的基礎(chǔ)上,通過對不同的Cr、Mn、Cu元素含量以及不同熱處理工藝下,對CADI磨球使用使用彩色金相技術(shù)進(jìn)行物相組織分析,通過研究其物相組成與物相形態(tài)的變化對CADI磨球的綜合力學(xué)性能的影響,并對現(xiàn)有的CADI磨球進(jìn)行成分和熱處理的優(yōu)化,試制了優(yōu)化后的磨球。本文的研究結(jié)果表明,CADI磨球組織由貝氏體、馬氏體、碳化物、殘余奧氏體和石墨球組成,隨著Cr含量的增加,CADI磨球中碳化物的含量增加,其形態(tài)逐漸向連續(xù)的塊狀組織轉(zhuǎn)變,使CADI磨球的硬度增大,但其韌性也急劇惡化;隨著Mn元素含量的增加CADI磨球中碳化物含量增加,穩(wěn)定的殘余奧氏體含量也有所增加,其硬度逐漸增大,韌性降低;隨著Cu元素的增加,CADI磨球中貝氏體含量增加,CADI磨球的韌性增大,硬度降低。在相同的等溫淬火溫度下... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a):較低轉(zhuǎn)速下(b):一定轉(zhuǎn)速下(c):較高轉(zhuǎn)速下球磨機(jī)工作示意圖

摘要9圖1.2工藝窗口示意圖1.3.4合金元素對CADI磨球組織性能的影響CADI材料的成分對材料的組織性能起著非常重要的作用，化學(xué)成分對CADI組織性能的主要是影響組織的分布和拓寬“工藝窗口”，本實(shí)驗(yàn)中CADI磨球材料主要為基礎(chǔ)元素C、Si、Mn以及合金元素Cr、Cu。這些元素對CADI組織性能的影響主要有：1.C元素：碳元素首先是球墨鑄鐵中球狀石墨的形成元素，較高的含碳量可以阻礙滲碳體的析出，同時使材料獲得較好的流動性，增加其液態(tài)膨脹率，改善材料的鑄造性能。還能影響殘余奧氏體的數(shù)量和殘余奧氏體的含碳量從而影響殘余奧氏體的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響到材料的抗拉強(qiáng)度和韌性，以及材料的加工硬化能力。2.Si元素：一定含量的硅可以增加組織中鐵素體的物相含量，促進(jìn)碳元素在奧氏體中的擴(kuò)散，使貝氏體生長時排出的碳向奧氏體中富集，提高殘余奧氏體的穩(wěn)定性，從而提高殘余奧氏體含量。但硅元素含量過高又會導(dǎo)致奧氏體數(shù)量減少，這是因?yàn)楣柙乜梢钥s小奧氏體區(qū)，硅元素會減小奧氏體與珠光體的自由能差，降低奧氏體化速度。在凝固過程中，硅可以促進(jìn)石墨化并抑制碳化物在晶界處的形成。在奧氏體化過程中，硅元素可以細(xì)化奧氏體的晶粒。在等溫淬火過程中，硅元素會抑制和延遲奧氏體中碳化物的析出；硅可以明顯的提高材料的Ms點(diǎn)但是硅元素會降低奧氏體中碳的固溶量并升高中溫區(qū)域的拐點(diǎn)，因此可以促進(jìn)鐵素體組織在轉(zhuǎn)變的初期即大量的形核，使未開始發(fā)生相變的奧氏體組織中的碳含量增高，可以提高殘余奧氏體的穩(wěn)定性，抑制空冷階段中馬氏體的形成。在力學(xué)性能上則表現(xiàn)為，其沖擊韌性值隨硅元素的含量增加而升高，硬度值隨硅元素含量的增加而降低。

合箱后金屬型示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]貝氏體相變新理論及研究歷程[J]. 劉宗昌,計云萍.  熱處理. 2018(05)
[2]喂絲法球化處理在球墨鑄鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 劉印閣,馬志永.  鑄造. 2018(06)
[3]Effects of austempering temperature on microstructure and surface residual stress of carbidic austempered ductile iron（CADI） grinding balls[J]. Jin-hai Liu,Peng Xiong,Bin-guo Fu,Wei-ting Yang,Xue-bo Zhao,Zi-ang Han,Guo-lu Li.  China Foundry. 2018(03)
[4]基于數(shù)值模擬技術(shù)的大直徑磨球熱處理工藝優(yōu)化[J]. 焦巖,李祖來,山泉,周榮,蔣業(yè)華,畢金鳳,韋賀.  熱加工工藝. 2018(08)
[5]球墨鑄鐵工藝探析[J]. 武惠敏,張鳳清.  鑄造設(shè)備與工藝. 2017(05)
[6]等溫淬火球墨鑄鐵研發(fā)工作的進(jìn)展與發(fā)展趨勢[J]. 曾藝成,李克銳,張忠仇,徐明君,衛(wèi)東海.  鑄造. 2017(09)
[7]高溫預(yù)處理及等溫淬火工藝對含碳球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響[J]. 陳傳勝,劉建升,祖方遒.  金屬熱處理. 2016(04)
[8]國內(nèi)外CADI的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 劉金海,王昆軍,李國祿,趙雪勃,董天順,張建軍.  現(xiàn)代鑄鐵. 2015(06)
[9]9MnCr鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變及等溫淬火工藝[J]. 程俊業(yè),趙愛民,耿志達(dá),董瑞,汪小培,丁然.  金屬熱處理. 2013(06)
[10]Mn、Cu對球墨鑄鐵組織性能的影響[J]. 胡勇,饒麗,陳國香.  兵器材料科學(xué)與工程. 2012(04)

碩士論文
[1]含鈮鉻鉬耐磨鑄鋼的熱力學(xué)分析和組織與性能研究[D]. 徐揚(yáng).上海大學(xué) 2016
[2]中高碳低合金鋼磨球淬火質(zhì)量效應(yīng)的研究[D]. 李為達(dá).河北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]錳對含碳化物等溫淬火球墨鑄鐵組織及性能的影響[D]. 李路.鄭州大學(xué) 2013
[4]熱處理工藝對含碳化物等溫淬火球鐵性能的影響[D]. 劉建升.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[5]釩對含碳化物等溫淬火球墨鑄鐵組織和性能的影響[D]. 馬永華.鄭州大學(xué) 2011
[6]含碳化物奧鐵體球墨鑄鐵磨球新型熱處理工藝及磨球失效機(jī)理研究[D]. 楊兆禹.河北工業(yè)大學(xué) 2011
[7]熱處理工藝參數(shù)對等溫淬火球墨鑄鐵切削加工性能影響的研究[D]. 王持紅.蘇州大學(xué) 2010
[8]高強(qiáng)高韌等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 公永建.鄭州大學(xué) 2009
[9]復(fù)合金屬型鑄造鉻系磨球早期失效機(jī)理的研究[D]. 張曉博.河北工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3494206