【摘要】： 本文通過對常用高強灰鑄鐵組織與性能關(guān)系的研究,開發(fā)出一種不含鎳、鉬等合金元素的新型灰口鑄鐵材料。通過金相顯微鏡、拉伸試驗機等試驗設(shè)備分析了新型鑄鐵材料的顯微組織,測定了新型鑄鐵材料的抗拉強度、彈性模量、耐磨性能、密度、沖擊韌性及抗彎強度等機械性能,并對新型灰鑄鐵的冶金性能做出評估。 實驗結(jié)果表明:新型灰鑄鐵材料的抗拉強度高達343.3MPa,彈性模量為113.7GPa,抗彎強度659.9MPa,沖擊功為3.9J,密度為7.3206g/cm~3,并且殘余應(yīng)力較低為67.2MPa。相對于通用的HT300高強鑄鐵,新型鑄鐵材料的抗拉強度提高了8.2%,抗彎強度提高了12.2%,布氏硬度提高了6.2%,耐磨性能提高了6.5%。而且,新型鑄鐵材料的共晶度、成熟度和品質(zhì)系數(shù)等冶金性能均滿足理想值。因此,新型灰鑄鐵材料是一種高強度、高彈性模量、低應(yīng)力的新型鑄鐵材料。 本文還探索了退火、多元共滲和等溫淬火等熱處理工藝對灰鑄鐵性能的影響。經(jīng)過一次退火工藝后,灰鑄鐵的殘余應(yīng)力降低了23.3%～44.3%。經(jīng)過多元共滲工藝處理后,灰鑄鐵的表層的顯微硬度高達780HV,是基體的3倍;耐磨性能提高了69.8%;耐蝕性能提高到312小時腐蝕級別為9級。經(jīng)過等溫淬火工藝處理后,灰鑄鐵的抗拉強度高達451.3MPa,比原材提高了42.2%;耐磨性能提高了47.99%:布氏硬度提高了16.6‰沖擊功提高了20.8%。因此退火工藝、多元共滲工藝和等溫淬火工藝能有效的改善灰鑄鐵的性能。 本文最后討論了新型鑄鐵性能優(yōu)良的原因并利用固態(tài)相變及熱力學(xué)的知識分析了石墨的形核長大過程。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG143
【圖文】：

編為1#試樣。用騰飛鑄造廠提供的H幾50灰鑄鐵和長征機床廠提供的HT300灰鑄鐵做對比材料，分別編為2捐武樣和貂試樣。其金相組織見圖2一1一圖2一3，化學(xué)成分和性能參數(shù)見表1和表2。表2一11#、2#、3#試樣的化學(xué)成分編號 C51MnP5CrMoVNi伽1井 2.742.410.910.280.0220.280.390.180.350.89 2#3.681.690.750.080.0980.16一一一一0.22 3#3.112.010.830.050.110.17一一一一0.24表2一22#、2#、3#試樣的性能參數(shù)編號抗拉強度s動MPa彈性模量D燈Pa布氏硬度HBl材 3431443(巧2材 269110225 3#317113241a)l#試樣的石墨looXb)基體組織sooX圖2一11#試樣的金相組織

3新型鑄鐵的性能測定結(jié)果及分析l)抗拉強度及彈性模量新型鑄鐵與貂鑄鐵的彈性模量及抗拉強度結(jié)果見表3一5和圖3一2。表3一新型鑄鐵與3#鑄鐵的抗拉強度和彈性模量測試結(jié)果片狀試樣牌號最大力lN抗拉強最大力加棒狀試樣截面積加叻2截面寬度/血m截面厚度Z山m面只砰御積lmn99曰、

本文編號：2733962