Cu合金化對(duì)ADI組織和性能的影響
本文關(guān)鍵詞:Cu合金化對(duì)ADI組織和性能的影響
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【摘要】:等溫淬火球墨鑄鐵(ADI)強(qiáng)度高、韌性好,比普通球鐵、鑄鋼、可鍛球鐵等有更好的綜合力學(xué)性能,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,如凸輪軸、齒輪、曲軸等領(lǐng)域。化學(xué)成分以及熱處理工藝等是影響ADI的重要因素,一般Mo、Ni等是ADI常用合金化元素,這些元素可以提高材料的性能。近年來(lái),由于Mo、Ni等原材料價(jià)格日益昂貴,ADI的推廣受到制約。本文以Cu作為ADI的合金化元素,控制Cu的加入量以及熱處理工藝來(lái)代替Mo、Ni元素,并使其具有較高的綜合性能。 本文通過(guò)拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)及微觀組織觀察方法,分析Cu含量對(duì)單步等溫淬火及兩步等溫淬火ADI組織及性能的影響,結(jié)果表明:?jiǎn)尾降葴卮慊鸸に囅拢珻u含量小于1.0%時(shí)可細(xì)化石墨,增加珠光體含量,等溫淬火時(shí)促進(jìn)貝氏體形成,減少殘余奧氏體含量,Cu含量高于1.0%時(shí),石墨粗化;力學(xué)性能方面,隨Cu含量增加,強(qiáng)度先升高后降低,Cu含量為1.0%時(shí)抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大1170MPa;沖擊功隨Cu含量增加而上升,Cu含量為0.8%時(shí)達(dá)到最高136.6J,Cu含量繼續(xù)增加,沖擊功平緩降低;硬度方面,隨Cu含量增加,硬度持續(xù)增長(zhǎng),在Cu加入量為0.8%時(shí)達(dá)到最高372HBW,Cu含量大于0.8%,硬度下降。兩步等溫淬火工藝下,基體組織細(xì)小,隨Cu含量增加,基體中貝氏體含量升高,殘余奧氏體含量較少,分布均勻,Cu含量超過(guò)0.8%,殘余奧氏體含量增加,貝氏體含量降低,石墨粗化;力學(xué)性能方面,隨Cu含量增加,抗拉強(qiáng)度增加,Cu含量大于1.0%時(shí),抗拉強(qiáng)度平緩降低,Cu加入量為0.8%時(shí)抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大1420MPa;沖擊功隨Cu含量增加而升高,Cu含量為1.4%時(shí)達(dá)到最高117.6J,Cu加入量繼續(xù)增加,,呈下降趨勢(shì);硬度方面,隨Cu含量增加,硬度增加,Cu含量為0.8%時(shí)達(dá)到最高值454HBW,Cu含量超過(guò)0.8%,硬度下降。本試驗(yàn)ADI性能與含Mo、Ni元素ADI的性能相近,因此可用Cu元素減少或代替Mo、Ni元素含量,減少成本。
【關(guān)鍵詞】:ADI 等溫淬火 Cu含量 組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(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5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-19
- 1.1 課題研究的背景及意義10-11
- 1.2 等溫淬火球鐵(ADI)簡(jiǎn)介11-14
- 1.2.1 等溫淬火球鐵11-12
- 1.2.2 生產(chǎn)工藝12-13
- 1.2.3 等溫淬火球鐵應(yīng)用13-14
- 1.3 化學(xué)元素在等溫淬火球鐵中的作用14-15
- 1.4 國(guó)內(nèi)外等溫淬火球鐵的研究現(xiàn)狀15-18
- 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
- 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
- 1.5 主要研究?jī)?nèi)容18-19
- 第2章 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法19-26
- 2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備19-20
- 2.1.1 試驗(yàn)材料19
- 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備19-20
- 2.2 試驗(yàn)方案20-21
- 2.2.1 Cu 含量的確定20
- 2.2.2 試驗(yàn)流程圖20-21
- 2.3 試驗(yàn)過(guò)程21-23
- 2.3.1 砂型制作過(guò)程21
- 2.3.2 熔煉及澆鑄21-22
- 2.3.3 熱處理工藝22-23
- 2.4 微觀組織觀察23
- 2.5 力學(xué)性能試驗(yàn)23-26
- 2.5.1 拉伸試驗(yàn)23-24
- 2.5.2 沖擊試驗(yàn)24
- 2.5.3 硬度試驗(yàn)24-26
- 第3章 Cu 含量對(duì)單步法 ADI 組織和性能的影響26-38
- 3.1 引言26
- 3.2 Cu 含量對(duì)單步法 ADI 組織的影響26-31
- 3.2.1 Cu 含量對(duì)鑄態(tài)組織的影響26-29
- 3.2.2 Cu 含量對(duì)淬火態(tài)組織的影響29-31
- 3.3 Cu 含量對(duì)單步法 ADI 性能的影響31-36
- 3.3.1 Cu 含量對(duì)拉伸性能的影響31-33
- 3.3.2 Cu 含量對(duì)硬度的影響33-34
- 3.3.3 Cu 含量對(duì)沖擊性能的影響34-36
- 3.4 本試驗(yàn) ADI 性能與含 Mo、Ni 元素 ADI 性能對(duì)比36
- 3.5 本章小結(jié)36-38
- 第4章 Cu 含量對(duì)兩步法 ADI 組織和性能的影響38-49
- 4.1 引言38
- 4.2 Cu 含量對(duì)兩步法 ADI 組織的影響38-42
- 4.3 Cu 含量對(duì)兩步法 ADI 性能的影響42-47
- 4.3.1 Cu 含量對(duì)拉伸性能的影響42-44
- 4.3.2 Cu 含量對(duì)硬度的影響44
- 4.3.3 Cu 含量對(duì)沖擊性能的影響44-47
- 4.4 本試驗(yàn) ADI 性能與含 Mo、Ni 元素 ADI 性能對(duì)比47
- 4.5 單步法與兩步法 ADI 組織和性能對(duì)比47-48
- 4.6 本章小結(jié)48-49
- 結(jié)論49-50
- 參考文獻(xiàn)50-54
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文54-55
- 致謝55
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):881947
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