球墨鑄鐵具有良好的力學(xué)性能、鑄造性能、可加工性能和價格優(yōu)勢,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計和預(yù)測,世界范圍內(nèi)球墨鑄鐵的產(chǎn)量將以每年2%-4%的速率增加。傳統(tǒng)的球墨鑄鐵已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新要求,因此,亟需探索改善球墨鑄鐵組織與性能的新途徑。具有高熔點、高硬度和高化學(xué)穩(wěn)定性的TiC,與鐵的潤濕性、相容性較好。因此,對鋼鐵材料,TiC顆粒是非常合適的增強(qiáng)顆粒。目前,TiC在鑄鋼、鐵基復(fù)合材料以及白口鑄鐵中的研究已經(jīng)取得一定成果,但在鑄態(tài)球墨鑄鐵領(lǐng)域中卻沒有相關(guān)報道。因此,開展TiC對鑄態(tài)球墨鑄鐵影響研究的工作十分必要。本文以不添加合金強(qiáng)化元素的球墨鑄鐵為基體,探討TiC顆粒的加入方式和加入量對其組織和力學(xué)性能的影響,揭示了TiC顆粒對球墨鑄鐵的強(qiáng)化規(guī)律和機(jī)理。主要結(jié)果如下:（1）以直接外加法將TiC顆粒添加至球墨鑄鐵中,TiC在基體內(nèi)分布均勻。當(dāng)TiC的添加量為0.020 wt.%時,球墨鑄鐵的組織中球化率、石墨數(shù)、石墨面積比和鐵素體含量大幅提高,鐵素體和珠光體晶粒得到細(xì)化,球墨鑄鐵在強(qiáng)度不降低的情況下,塑性和韌性得到極大提高。當(dāng)TiC顆粒的添加量逐漸增多,球化率和石墨數(shù)... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 球墨鑄鐵的組織及形成
        1.2.1 球狀石墨的形成
        1.2.2 球墨鑄鐵的凝固
    1.3 球化和孕育處理對球墨鑄鐵的影響
        1.3.1 球化處理
        1.3.2 孕育處理
    1.4 增強(qiáng)顆粒的應(yīng)用
        1.4.1 原位內(nèi)生TiC顆粒的制備和應(yīng)用
        1.4.2 外加TiC顆粒的制備和應(yīng)用
    1.5 顆粒強(qiáng)化理論
        1.5.1 細(xì)晶強(qiáng)化
        1.5.2 其他強(qiáng)化機(jī)制
    1.6 研究內(nèi)容
第2章 實驗方法
    2.1 實驗方案
    2.2 實驗材料與制備
        2.2.1 基體材料
        2.2.2 制備TiC的材料
    2.3 球墨鑄鐵的熔煉及試樣制備
        2.3.1 熔煉預(yù)處理
        2.3.2 熔煉過程
        2.3.3 試樣制備
    2.4 組織性能的分析測試方法
        2.4.1 組織表征
        2.4.2 組織測量
        2.4.3 力學(xué)性能檢測
第3章 外加TiC顆粒對球墨鑄鐵組織與力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 直接外加TiC顆粒對球墨鑄鐵組織和力學(xué)性能的影響
        3.2.1 改性處理
        3.2.2 直接外加TiC顆粒對球墨鑄鐵組織的影響
        3.2.3 直接外加TiC顆粒對球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響
        3.2.4 小結(jié)
    3.3 中間合金添加TiC顆粒對球墨鑄鐵組織和力學(xué)性能的影響
        3.3.1 中間合金
        3.3.2 中間合金添加TiC顆粒對球墨鑄鐵組織的影響
        3.3.3 中間合金添加TiC顆粒對球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響
        3.3.4 小結(jié)
第4章 內(nèi)生TiC顆粒對球墨鑄鐵組織與力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗方案
    4.3 內(nèi)生TiC顆粒對球墨鑄鐵組織的影響
        4.3.1 內(nèi)生TiC顆粒對基體組織的影響
        4.3.2 內(nèi)生TiC顆粒對石墨的影響
        4.3.3 內(nèi)生TiC顆粒對球墨鑄鐵組織的影響機(jī)制
    4.4 內(nèi)生TiC顆粒對球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響
        4.4.1 力學(xué)性能
        4.4.2 斷口形貌
    4.5 本章小結(jié)
第5章 TiC顆粒的添加方式對球墨鑄鐵的影響
    5.1 TiC顆粒的添加方式對球墨鑄鐵組織的影響
    5.2 TiC顆粒的添加方式對球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]不同尺寸TiC陶瓷顆粒對HT200組織及性能的影響研究[D]. 賈麗.吉林大學(xué) 2016
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[4]Al-Ti-C-（M）體系燃燒合成內(nèi)生TiCx陶瓷顆粒形貌的演變機(jī)制[D]. 張炳奇.吉林大學(xué) 2016
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本文編號：3701966