本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度高伸長(zhǎng)率球墨鑄鐵材質(zhì)（QT700-10）研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題為高強(qiáng)度高伸長(zhǎng)率球墨鑄鐵材質(zhì)的開(kāi)發(fā)及相關(guān)基礎(chǔ)性研究,主要目標(biāo)是在鑄態(tài)條件下穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)QT700-10,并涉及到球化孕育機(jī)理評(píng)述、球化孕育之間的內(nèi)在聯(lián)系探討、原始奧氏體形貌特性分析等內(nèi)容。借鑒高硅固溶強(qiáng)化鐵素體的技術(shù)方案,本文在傳統(tǒng)成分基礎(chǔ)上適當(dāng)提高Si/C比,走固溶強(qiáng)化鐵素體、細(xì)化珠光體精細(xì)復(fù)合的路線,通過(guò)成分優(yōu)化及工藝改進(jìn),最終實(shí)現(xiàn)QT700-10。首先進(jìn)行組織分析,可同時(shí)滿足高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率要求的球鐵材質(zhì)應(yīng)有如下特性：細(xì)小圓整的石墨球、強(qiáng)壯的奧氏體骨架以及適宜含量且足夠強(qiáng)化的鐵素體。其后進(jìn)行方案設(shè)計(jì)：全廢鋼增碳的方式合成球墨鑄鐵以及適當(dāng)提高Si/C比均有利于獲得強(qiáng)壯的奧氏體骨架并充分發(fā)揮其承載作用；通過(guò)對(duì)熔煉工藝、球化孕育處理過(guò)程等加以優(yōu)化和穩(wěn)定可保證良好的球化孕育效果,得到細(xì)小圓整石墨球的同時(shí),因?yàn)楣簿F(tuán)的細(xì)化還可減弱元素的偏析影響；基體組織的控制難點(diǎn)在于既要保證鐵素體有一定的量又要保證其得到足夠的強(qiáng)化,因此選擇均對(duì)鐵素體有固溶作用的Si、Mn、Cu為主要合金元素,其中Si起主要的固溶強(qiáng)化作用,Mn、Cu輔助固溶的同時(shí)保證足夠的珠光體強(qiáng)化,調(diào)整三者的配比可得到理想的鐵素體、珠光體比例。通過(guò)上面的工作,得到成功實(shí)現(xiàn)QT700-10的具體方案,其后還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行多次重復(fù)以校驗(yàn)方案的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性。結(jié)果顯示：在以75%的增碳劑吸收率為指標(biāo)的熔煉工藝下,利用1.7%的球化劑配合1%的75硅鐵的一次孕育以及0.2%的Sr硅鐵的隨流孕育作用,可保證良好的球化孕育效果；將成分控制在C3.2%、Si 3.2%、Mn0.8%、Cu 0.4～0.5%,可在鑄態(tài)下穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)QT700-10；上述技術(shù)方案有很好的復(fù)現(xiàn)性,最終的基體組織為40%左右的固溶強(qiáng)化鐵素體配合細(xì)層片珠光體,球化率維持在90%左右。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：球化過(guò)程有激化孕育衰退的一面,球化劑用量越多,孕育衰退越嚴(yán)重；僅僅改變球化劑的用量,難以將石墨由團(tuán)絮狀優(yōu)化為球團(tuán)狀,進(jìn)行隨流孕育,方可帶來(lái)球化孕育效果尤其是抗衰退特性的顯著增強(qiáng)；Sr硅鐵的孕育作用強(qiáng)于75硅鐵,原因應(yīng)在于Sr的活性強(qiáng)于Mg,因此球化劑用量稍過(guò)以及稍有不足時(shí)均可保證六方型硅酸鹽相(SrOSiO2)的順利形成。本文認(rèn)為：球化過(guò)程和孕育過(guò)程密不可分,二者共同調(diào)節(jié)熔體中O的含量及其存在形式進(jìn)而影響石墨的球化孕育特性。在保證石墨球狀生長(zhǎng)方面,球化元素承擔(dān)主要的脫氧作用,凈化鐵液但又應(yīng)避免脫氧過(guò)度；孕育元素具備一定的輔助脫氧能力,但主要通過(guò)促進(jìn)石墨形核、細(xì)化石墨來(lái)保證石墨的球形。球化孕育相配合使熔體含氧量維持在適宜狀態(tài),球化過(guò)程保證既不形成蠕蟲(chóng)狀石墨又不形成過(guò)球化石墨,孕育過(guò)程則保證石墨呈球團(tuán)狀而非團(tuán)絮狀。熔煉過(guò)程對(duì)球化孕育的影響主要在于其影響熔體中的O含量。另外,本文給出一種保持并顯示原始奧氏體晶粒特性的方法,并可確定有較大尺度的奧氏體晶粒(枝晶)的存在。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)度高伸長(zhǎng)率 鑄態(tài)球墨鑄鐵 原始奧氏體 球化孕育效果優(yōu)化 QT700-10
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG143.5
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-14
• 第一章 緒論14-32
• 1.1 選題背景及意義14-16
• 1.2 球墨鑄鐵基礎(chǔ)理論及其新發(fā)展16-27
• 1.2.1 球化機(jī)理評(píng)述16-22
• 1.2.2 孕育機(jī)理探討22-24
• 1.2.3 凝固過(guò)程及凝固模型的研究進(jìn)展24-27
• 1.3 鑄態(tài)高強(qiáng)韌球墨鑄鐵研究進(jìn)展27-29
• 1.4 廢鋼增碳合成球墨鑄鐵29-31
• 1.5 研究目標(biāo)及內(nèi)容31-32
• 第二章 試驗(yàn)材料及研究方法32-39
• 2.1 引言32
• 2.2 組織分析及方案設(shè)計(jì)32-33
• 2.3 試驗(yàn)材料及基本成分的選擇33-35
• 2.3.1 原材料的選擇及處理33-34
• 2.3.2 基本化學(xué)成分的確定34-35
• 2.4 球墨鑄鐵的熔煉及試樣制備35-36
• 2.4.1 試驗(yàn)過(guò)程35
• 2.4.2 試樣制備及取樣35-36
• 2.5 組織性能的分析測(cè)試方法36-39
• 2.5.1 成分測(cè)定36
• 2.5.2 金相觀察36-37
• 2.5.3 原始奧氏體形貌特性分析37
• 2.5.4 球化率的定量計(jì)算37-38
• 2.5.5 力學(xué)性能測(cè)試38-39
• 第三章 球化孕育效果的優(yōu)化及其內(nèi)在聯(lián)系39-58
• 3.1 引言39-40
• 3.2 球化、孕育效果的優(yōu)化40-53
• 3.2.1 球化劑用量對(duì)石墨特性的影響41-46
• 3.2.2 隨流孕育的必要性46-51
• 3.2.3 孕育過(guò)程對(duì)石墨圓整度的影響51-53
• 3.3 球化孕育之間的內(nèi)在聯(lián)系53-55
• 3.4 熔煉工藝對(duì)球化、孕育效果的影響55-56
• 3.5 小結(jié)56-58
• 第四章 鑄態(tài)下實(shí)現(xiàn)QT700-10的方法58-78
• 4.1 引言58
• 4.2 研究思路及突破口58-61
• 4.3 Si/C比及Cu量的調(diào)整61-67
• 4.4 原始奧氏體特性分析67-71
• 4.5 復(fù)現(xiàn)性及可靠性考察71-77
• 4.5.1 微觀組織的均勻性71-74
• 4.5.2 組織、性能的復(fù)現(xiàn)能力74-75
• 4.5.3 對(duì)沖擊韌性的認(rèn)識(shí)75-77
• 4.6 小結(jié)77-78
• 第五章 結(jié)論78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 附錄85-86
• 附件86

【相似文獻(xiàn)】

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1 ;球墨擠，

本文編號(hào)：324612