低碳球鐵是一種新型工程材料,不經(jīng)過熱處理而直接析出細小圓整的石墨,從而使含碳量在1.2%².0%的鐵碳合金得到了開發(fā)利用。近年來,關(guān)于低碳球鐵的應用研究取得了較大的進展;基礎(chǔ)理論研究尤其是從電子結(jié)構(gòu)層次對低碳球鐵過冷液體結(jié)構(gòu)及其對凝固過程的影響、凝固過程與石墨形核機制的研究較少。基于EET理論及其在液態(tài)金屬研究中的應用,參照液態(tài)金屬熔體結(jié)構(gòu)及其與固態(tài)結(jié)構(gòu)之間遺傳性的研究成果和液態(tài)金屬形核長大的熱力學與動力學理論,本文開展了低碳球鐵熔體結(jié)構(gòu)、凝固過程及石墨化機制的研究。主要結(jié)論如下:1.計算分析了石墨、奧氏體、滲碳體的價電子結(jié)構(gòu),根據(jù)液態(tài)金屬熔體結(jié)構(gòu)與固體結(jié)構(gòu)之間的遺傳性,分析了低碳球鐵合金熔體結(jié)構(gòu)的偏聚原子集團的價電子結(jié)構(gòu),用結(jié)構(gòu)形成因子S研究了低碳球鐵的凝固過程及其石墨化微觀機制。2.低碳球鐵熔體在液相線附近具有微觀不均勻性,主要形成類似面心結(jié)構(gòu)的Fe-C、Fe-C-M與平面層狀結(jié)構(gòu)的C-C短程有序原子集團,原子集團的類型、數(shù)量、尺寸與溫度高低有關(guān)。3.結(jié)合液態(tài)金屬形核理論,提出了低碳球鐵石墨異質(zhì)形核的熱力學條件:G_液-F_G

【文章來源】：遼寧工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

球狀石墨的形成過程

.4 低碳球鐵低碳球鐵的含碳量低于傳統(tǒng)球鐵，主要成分范圍如下：1.2～2.2C、1.8～3.0S.3～1.4Mn、＜0.1S、＜0.1P。低碳球鐵是利用這種成分的超亞共晶低碳當量的鐵液用稀土或鎂進行球化處理，也不進行熱處理，而以某些公認的“反球化”元素要組成物質(zhì)成的 SX 變質(zhì)劑對其進行變質(zhì)處理后，在鑄態(tài)下得到的一種石墨球、圓整且分布均勻，兼有較高綜合力學性能的新型球鐵[36]。這種成分的鐵液若不經(jīng)過 SX 變質(zhì)劑處理，鑄態(tài)組織中含有大量的網(wǎng)狀魏氏體（碳化物+珠光體，圖 1.2[36]）。經(jīng)過 SX 變質(zhì)劑處理后，網(wǎng)狀魏氏滲碳體轉(zhuǎn)變小、圓整的石墨球（石墨球+珠光體+鐵素體，圖 1.3[36]）。變質(zhì)處理前的鑄態(tài)性點為硬度高、韌塑性和加工性能很差；變質(zhì)處理后，硬度降低，韌塑性增加、性能大大改善。

.4 低碳球鐵低碳球鐵的含碳量低于傳統(tǒng)球鐵，主要成分范圍如下：1.2～2.2C、1.8～3.0S.3～1.4Mn、＜0.1S、＜0.1P。低碳球鐵是利用這種成分的超亞共晶低碳當量的鐵液用稀土或鎂進行球化處理，也不進行熱處理，而以某些公認的“反球化”元素要組成物質(zhì)成的 SX 變質(zhì)劑對其進行變質(zhì)處理后，在鑄態(tài)下得到的一種石墨球、圓整且分布均勻，兼有較高綜合力學性能的新型球鐵[36]。這種成分的鐵液若不經(jīng)過 SX 變質(zhì)劑處理，鑄態(tài)組織中含有大量的網(wǎng)狀魏氏體（碳化物+珠光體，圖 1.2[36]）。經(jīng)過 SX 變質(zhì)劑處理后，網(wǎng)狀魏氏滲碳體轉(zhuǎn)變小、圓整的石墨球（石墨球+珠光體+鐵素體，圖 1.3[36]）。變質(zhì)處理前的鑄態(tài)性點為硬度高、韌塑性和加工性能很差；變質(zhì)處理后，硬度降低，韌塑性增加、性能大大改善。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]低碳球墨鑄鐵石墨核心的組成與結(jié)構(gòu)分析[J]. 邢澤炳,馮曉燕,舒信福,王恒.  機械工程材料. 2006(03)
[2]低碳球鐵的系列化及其應用研究[J]. 舒信福,舒蕊,常殿存,張曉龍,朱延東,李玲芳,李玉中.  鑄造. 2005(12)
[3]低碳球鐵研究的現(xiàn)狀與展望[J]. 李玉中,舒信福,李玲芳,朱延東,常殿存.  南方金屬. 2005(05)
[4]低碳球鐵研究的現(xiàn)狀與展望[J]. 李玉中,舒信福,李玲芳,朱延東,常殿存.  現(xiàn)代鑄鐵. 2005(05)
[5]低碳球墨鑄鐵的顯微組織分析[J]. 朱延東,舒信福,邢澤炳,李玉中,李玲芳.  機械工程材料. 2005(09)
[6]低碳球墨鑄鐵等溫轉(zhuǎn)變后的組織和性能[J]. 顏禮功,李增,周曉玲,闞家德,朱延東.  金屬熱處理. 2005(06)
[7]低碳球墨鑄鐵斷口的觀察和分析[J]. 舒信福,常殿存,舒蕊,張鐘彥,朱延東.  鑄造. 2005(02)
[8]低碳球鐵及其性能[J]. 邢澤炳,舒信福,王恒.  山西農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版). 2004(03)
[9]液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)研究新進展[J]. 朱震剛,祖方遒,郭麗君,劉長松,單文鈞.  物理. 2003(05)
[10]近熔點液態(tài)純鐵和Fe-C二元合金的微觀結(jié)構(gòu)[J]. 駱軍,翟啟杰,趙沛.  金屬學報. 2003(01)

碩士論文
[1]摩擦磨損微觀組織形貌仿真[D]. 郭躍華.昆明理工大學 2004
[2]低碳球墨鑄鐵的性能與球化研究[D]. 邢澤炳.昆明理工大學 2002



本文編號：3343123