本文關(guān)鍵詞：Cu合金化對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，由于Mo、Ni等原材料價格日益昂貴，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代替Mo、Ni元素，并使其具有較高的綜合性能。 本文通過拉伸試驗、沖擊試驗、硬度試驗及微觀組織觀察方法，分析Cu含量對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：單步等溫淬火工藝下，Cu含量小于1.0%時可細(xì)化石墨，增加珠光體含量，等溫淬火時促進貝氏體形成，減少殘余奧氏體含量，Cu含量高于1.0%時，石墨粗化；力學(xué)性能方面，隨Cu含量增加，強度先升高后降低，Cu含量為1.0%時抗拉強度達到最大1170MPa；沖擊功隨Cu含量增加而上升，Cu含量為0.8%時達到最高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，在Cu加入量為0.8%時達到最高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，抗拉強度增加，Cu含量大于1.0%時，抗拉強度平緩降低，Cu加入量為0.8%時抗拉強度達到最大1420MPa；沖擊功隨Cu含量增加而升高，Cu含量為1.4%時達到最高117.6J，Cu加入量繼續(xù)增加，，呈下降趨勢；硬度方面，隨Cu含量增加，硬度增加，Cu含量為0.8%時達到最高值454HBW，Cu含量超過0.8%，硬度下降。本試驗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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 國內(nèi)外等溫淬火球鐵的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5 主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 試驗材料及試驗方法19-26
• 2.1 試驗材料及設(shè)備19-20
• 2.1.1 試驗材料19
• 2.1.2 試驗設(shè)備19-20
• 2.2 試驗方案20-21
• 2.2.1 Cu 含量的確定20
• 2.2.2 試驗流程圖20-21
• 2.3 試驗過程21-23
• 2.3.1 砂型制作過程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23-26
• 2.5.1 拉伸試驗23-24
• 2.5.2 沖擊試驗24
• 2.5.3 硬度試驗24-26
• 第3章 Cu 含量對單步法 ADI 組織和性能的影響26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 Cu 含量對單步法 ADI 組織的影響26-31
• 3.2.1 Cu 含量對鑄態(tài)組織的影響26-29
• 3.2.2 Cu 含量對淬火態(tài)組織的影響29-31
• 3.3 Cu 含量對單步法 ADI 性能的影響31-36
• 3.3.1 Cu 含量對拉伸性能的影響31-33
• 3.3.2 Cu 含量對硬度的影響33-34
• 3.3.3 Cu 含量對沖擊性能的影響34-36
• 3.4 本試驗 ADI 性能與含 Mo、Ni 元素 ADI 性能對比36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第4章 Cu 含量對兩步法 ADI 組織和性能的影響38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 Cu 含量對兩步法 ADI 組織的影響38-42
• 4.3 Cu 含量對兩步法 ADI 性能的影響42-47
• 4.3.1 Cu 含量對拉伸性能的影響42-44
• 4.3.2 Cu 含量對硬度的影響44
• 4.3.3 Cu 含量對沖擊性能的影響44-47
• 4.4 本試驗 ADI 性能與含 Mo、Ni 元素 ADI 性能對比47
• 4.5 單步法與兩步法 ADI 組織和性能對比47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻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】

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本文編號：881947