本文關(guān)鍵詞：熱處理對(duì)低鉬、低鎳球墨鑄鐵組織和性能的影響

  更多相關(guān)文章： 球墨鑄鐵 熱處理工藝 顯微組織 沖擊韌性 斷裂機(jī)制

【摘要】：本文對(duì)含鉬0.25%、含鎳0.4%、0.6%、0.8%和不含鉬、鎳的4種球墨鑄鐵進(jìn)行了低溫石墨化退火和等溫淬火處理,觀察了熱處理前后試樣的微觀組織和斷口形貌,分析了不同成分和熱處理工藝對(duì)球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響,得出不同成分試樣最佳的熱處理工藝。對(duì)等溫淬火后的試樣進(jìn)行了XRD檢測(cè),分析了殘余奧氏體含量的變化規(guī)律。同時(shí)統(tǒng)計(jì)分析了鉬和鎳對(duì)球墨鑄鐵熱處理工藝敏感性的影響。本文的主要結(jié)論如下:(1)鑄態(tài)球墨鑄鐵的顯微組織為石墨球+鐵素體+珠光體+少量滲碳體,添加鉬和鎳后,鐵素體含量增加,珠光體含量降低,抗拉強(qiáng)度和布氏硬度明顯下降,沖擊吸收功升高。鑄態(tài)試樣沖擊斷口SEM形貌中有較多的河流花樣和撕裂棱,無韌窩,沖擊斷裂機(jī)制為準(zhǔn)解理斷裂。低溫石墨化退火后,斷口形貌中河流花樣減少,撕裂棱增加,在撕裂棱上分布有較多的細(xì)小韌窩,斷裂機(jī)制為準(zhǔn)解理斷裂和韌性斷裂的混合斷裂形式。(2)等溫淬火后,試樣的抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性和硬度都有不同程度的提高。含0.25%鉬、0.6%鎳的試樣沖擊斷口SEM形貌中有較多的撕裂棱,這些撕裂棱錯(cuò)落分布,能有效阻止裂紋的擴(kuò)散。撕裂棱上有很多細(xì)小的韌窩,撕裂棱中間彌散而又有層次的分布著河流花樣,斷裂機(jī)制為準(zhǔn)解理斷裂和韌性斷裂的混合斷裂形式。(3)當(dāng)奧氏體化溫度為920℃時(shí),等溫淬火后含0.25%鉬、0.6%鎳的試樣中殘余奧氏體含量隨著等溫淬火溫度升高而降低。等溫淬火溫度相同時(shí),試樣在930℃奧氏體化時(shí)殘余奧氏體含量較多。由于鉬提高了淬透性,4種成分的試樣在920℃奧氏體化、370℃等溫淬火后,含0.25%鉬、0.4%鎳的試樣殘余奧氏體含量比不含鉬和鎳的試樣少,隨著鎳含量的增加,奧氏體更加穩(wěn)定,試樣殘余奧氏體的含量也升高。(4)奧氏體化溫度為920℃時(shí),含0.25%鉬、0.6%鎳的試樣基體組織主要是針狀下貝氏體,隨著等溫淬火溫度的升高,針狀下貝氏體越粗。奧氏體化溫度為930℃時(shí),含0.25%鉬、0.6%鎳的試樣在350℃等溫淬火生成粗大的下貝氏體,在370℃和390℃等溫淬火時(shí)有羽毛狀的上貝氏體生成。由于鉬和鎳提高了試樣的淬透性,4種試樣進(jìn)行了920℃奧氏體化、370℃等溫淬火的熱處理后,不含鉬、鎳的試樣生成了羽毛狀的上貝氏體,含有鉬和鎳的試樣均生成了粗大的下貝氏體。(5)低溫石墨化退火后,與不含鉬和鎳的試樣相比,含有鉬和鎳的3種試樣在不同熱處理工藝下的力學(xué)性能值方差減小,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,波動(dòng)小。添加適量鉬和鎳對(duì)生產(chǎn)力學(xué)性能穩(wěn)定的退火態(tài)球墨鑄鐵有利。等溫淬火后,不同熱處理工藝下含鎳0.4%、0.8%的試樣抗拉強(qiáng)度值的方差降低,含鎳0.6%的試樣方差明顯升高。同時(shí),含鉬和鎳的試樣其斷后伸長率、沖擊吸收功和布氏硬度值的方差都有不同程度的升高,各項(xiàng)力學(xué)性能參數(shù)波動(dòng)較大。因此對(duì)于含鉬和鎳的球墨鑄鐵,在等溫淬火過程中要嚴(yán)格控制各項(xiàng)熱處理參數(shù),確保球墨鑄鐵具有良好的力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：球墨鑄鐵 熱處理工藝 顯微組織 沖擊韌性 斷裂機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG143.5;TG164.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 第1章 緒論15-31
• 1.1 引言15-16
• 1.2 影響球墨鑄鐵沖擊韌性的因素16-20
• 1.2.1 化學(xué)成分16-20
• 1.2.2 基體組織20
• 1.2.3 石墨形態(tài)20
• 1.3 球化孕育處理方法20-25
• 1.3.1 球化處理方法21-23
• 1.3.2 孕育處理23-25
• 1.4 球墨鑄鐵的熱處理工藝25-28
• 1.4.1 退火25-26
• 1.4.2 正火26
• 1.4.3 淬火+回火26
• 1.4.4 等溫淬火26-28
• 1.5 ADI和高韌性球墨鑄鐵的研究與應(yīng)用28-30
• 1.6 本文的研究內(nèi)容與研究目標(biāo)30-31
• 1.6.1 研究內(nèi)容30
• 1.6.2 研究目標(biāo)30-31
• 第2章 試驗(yàn)方法及過程31-40
• 2.1 化學(xué)成分的設(shè)計(jì)和原材料的選擇31-32
• 2.2 試樣的制備32-34
• 2.2.1 原材料的選擇32-33
• 2.2.2 砂型制備33
• 2.2.3 熔煉和澆注33-34
• 2.2.4 球化和孕育處理34
• 2.3 熱處理工藝34-36
• 2.3.1 低溫石墨化退火34-35
• 2.3.2 等溫淬火35-36
• 2.4 顯微組織觀察與分析36-37
• 2.4.1 金相組織觀察36
• 2.4.2 SEM沖擊斷口分析36
• 2.4.3 XRD分析36-37
• 2.5 力學(xué)性能測(cè)試37-38
• 2.5.1 抗拉強(qiáng)度和伸長率37
• 2.5.2 沖擊韌度的測(cè)試37-38
• 2.5.3 布氏硬度測(cè)試38
• 2.6 研究技術(shù)路線38-40
• 第3章 低溫石墨化退火對(duì)球墨鑄鐵組織和性能的影響40-53
• 3.1 化學(xué)成分分析結(jié)果40
• 3.2 低溫石墨化退火40
• 3.3 低溫石墨化退火工藝40-41
• 3.4 顯微組織觀察與分析41-43
• 3.4.1 鑄態(tài)組織分析41-43
• 3.4.2 退火態(tài)組織觀察與分析43
• 3.5 力學(xué)性能測(cè)試與分析43-51
• 3.5.1 布氏硬度測(cè)試與分析43-45
• 3.5.2 抗拉強(qiáng)度測(cè)試與分析45
• 3.5.3 斷后伸長率測(cè)試結(jié)果與分析45-47
• 3.5.4 沖擊韌度測(cè)試與結(jié)果分析47-48
• 3.5.5 沖擊斷口掃描與分析48-51
• 3.6 鉬和鎳對(duì)球墨鑄鐵低溫石墨化退火工藝敏感性的影響51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第4章 等溫淬火對(duì)球墨鑄鐵組織和力學(xué)性能的影響53-69
• 4.1 等溫淬火的目的及工藝53
• 4.2 力學(xué)性能測(cè)試與分析53-59
• 4.2.1 布氏硬度測(cè)試與分析53-54
• 4.2.2 抗拉強(qiáng)度測(cè)試與分析54-55
• 4.2.3 斷后伸長率測(cè)試與分析55-56
• 4.2.4 沖擊韌度測(cè)試與分析56-57
• 4.2.5 沖擊斷口掃描與分析57-59
• 4.3 殘余奧氏體含量測(cè)試與分析59-64
• 4.3.1 等溫淬火工藝對(duì)球墨鑄鐵殘余奧氏體含量的影響59-62
• 4.3.2 鉬和鎳對(duì)等溫淬火殘余奧氏體含量的影響62-64
• 4.4 顯微組織觀察與分析64-66
• 4.4.1 等溫淬火工藝對(duì)球墨鑄鐵組織的影響64-65
• 4.4.2 鉬和鎳對(duì)等溫淬火球墨鑄鐵組織的影響65-66
• 4.5 鉬和鎳對(duì)球墨鑄鐵等溫淬火工藝敏感性的影響66-67
• 4.6 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：998509