本文關(guān)鍵詞：V法鑄造制備高強(qiáng)度高韌性球墨鑄鐵缸套的研究

  更多相關(guān)文章： 鑄態(tài)QT700-6合金 石墨球 斷裂行為 珠光體層片間距 低溫退火熱處理

【摘要】：球墨鑄鐵同時(shí)具有鋼的韌性和灰鑄鐵的鑄造性能,廣泛應(yīng)用于汽車和輪船等部件上。然而,普通鑄態(tài)球墨鑄鐵如QT400-18和QT700-2無(wú)法同時(shí)獲得較高的強(qiáng)度和韌性,限制球墨鑄鐵的應(yīng)用范圍。因此,進(jìn)一步提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌性是十分必要的。但是,同時(shí)提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌性是材料科學(xué)領(lǐng)域的難題之一。一般地,材料強(qiáng)度提升必然伴隨著韌性下降。基于上述原因,本課題采用合金化法對(duì)鑄態(tài)高強(qiáng)韌球墨鑄鐵進(jìn)行研究,并成功制備出鑄態(tài)高強(qiáng)韌QT700-6合金,隨后對(duì)鑄態(tài)高強(qiáng)韌球墨鑄鐵進(jìn)行低溫石墨化退火處理,進(jìn)一步提高其強(qiáng)度和韌性。采用掃描電鏡觀察分析鑄態(tài)高強(qiáng)韌QT700-6合金組織形貌,結(jié)果表明:鑄態(tài)QT700-6合金中的珠光體/鐵素體為9:1。鑄態(tài)組織中石墨球直徑小于40μm,其細(xì)化機(jī)制主要為鈮與碳在液相中形成碳化物增加異質(zhì)形核核心和合金元素抑制石墨長(zhǎng)大。局部珠光體團(tuán)區(qū)域珠光體層片間距248nm,為索氏體型珠光體,對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)具有阻礙作用,從而有效地提高球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。鑄態(tài)高強(qiáng)韌QT700-6合金拉伸斷裂方式為以解理斷裂為主的混合斷裂方式,微裂紋主要形成位置是在石墨和珠光體基體的界面處,隨著應(yīng)力值的增加,裂紋逐漸擴(kuò)展直到發(fā)生斷裂。鑄態(tài)高強(qiáng)韌QT700-6合金沖擊斷裂是由石墨-基體的界面開(kāi)裂引起的,從微觀斷裂模式來(lái)看,其脆性斷裂的主要為穿晶斷裂。對(duì)鑄態(tài)高強(qiáng)韌QT700-6合金進(jìn)行低溫石墨化退火處理,結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)0.5h低溫退火處理后,鑄態(tài)QT700-6合金性能指標(biāo)變?yōu)镼T740-7,且鑄態(tài)組織中原有的不圓整或者球化效果不理想的石墨球會(huì)向圓整石墨轉(zhuǎn)變,可略微提高球化級(jí)別,石墨的平均直徑也略有增加,并且鑄態(tài)中球化效果比較理想石墨即圓整石墨的周圍組織中出現(xiàn)了部分點(diǎn)狀石墨,石墨形態(tài)轉(zhuǎn)變有利于提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌性。此外,由于滲碳體發(fā)生分解,珠光體層片平均間距增加,同時(shí)基體中還出現(xiàn)粒狀珠光體。熱處理試樣與鑄態(tài)QT700-6合金試樣的斷裂方式相似,熱處理拉伸試樣斷口中的解理臺(tái)階數(shù)目略少于鑄態(tài)試樣,而韌窩數(shù)目要多于鑄態(tài)試樣,其有利于韌性的提高。對(duì)比分析鑄態(tài)和熱處理沖擊試樣斷口表面粗糙度發(fā)現(xiàn),熱處理沖擊試樣的表面粗糙度大于鑄態(tài)試樣。
【關(guān)鍵詞】：鑄態(tài)QT700-6合金 石墨球 斷裂行為 珠光體層片間距 低溫退火熱處理
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG255
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 V法鑄造生產(chǎn)概況9-12
• 1.1.1 V法鑄造的原理10
• 1.1.2 V法鑄造的工藝流程10-11
• 1.1.3 V法鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)11-12
• 1.2 高強(qiáng)韌球墨鑄鐵的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 球墨鑄鐵的發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 高強(qiáng)韌球墨鑄鐵的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 高強(qiáng)韌球墨鑄鐵的合金化處理13-15
• 1.2.4 高強(qiáng)韌球墨鑄鐵的熱處理15
• 1.2.5 球墨鑄鐵微觀斷裂機(jī)理15-18
• 1.3 球墨鑄鐵缸套研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 存在問(wèn)題及研究?jī)?nèi)容19-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法20-23
• 2.1 化學(xué)成分設(shè)計(jì)20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料20
• 2.3 力學(xué)性能檢測(cè)20-22
• 2.3.1 布氏硬度檢測(cè)20-21
• 2.3.2 拉伸性能檢測(cè)21
• 2.3.3 沖擊性能檢測(cè)21-22
• 2.4 組織觀察及分析22-23
• 2.4.1 顯微金相觀察22
• 2.4.2 SEM金相及斷口觀察22
• 2.4.3 激光共聚焦斷口三維形貌觀察22-23
• 第3章 鑄態(tài)高強(qiáng)韌QT700-6 合金的研究及缸套制備23-42
• 3.1 石墨球?qū)﹁T態(tài)高強(qiáng)韌QT700-6 合金的影響23-27
• 3.2 鑄態(tài)QT700-6 合金珠光體層片間距27-29
• 3.3 合金元素對(duì)高強(qiáng)韌QT700-6 的影響29-30
• 3.4 拉伸斷裂分析30-33
• 3.5 沖擊斷裂分析33-37
• 3.6 鑄態(tài)高強(qiáng)韌球墨鑄鐵缸套的制備37-40
• 3.7 本章小結(jié)40-42
• 第4章 熱處理對(duì)鑄態(tài)QT700-6 合金的組織和性能的影響42-58
• 4.1 低溫?zé)崽幚砉に?/span>42-45
• 4.2 石墨球變化及特征45-48
• 4.3 基體組織的改變48
• 4.4 珠光體發(fā)生分解48-51
• 4.5 拉伸及沖擊斷裂分析51-55
• 4.6 布氏硬度分析55
• 4.7 消除殘余應(yīng)力55-56
• 4.8 本章小結(jié)56-58
• 第5章 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 在學(xué)研究成果64-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姚幸群,舒信福,邢澤炳;石墨球長(zhǎng)大機(jī)制的探討[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào);2000年05期

2 劉慶元;;分層石墨球的啟示[J];現(xiàn)代鑄鐵;1983年03期

3 В.М.Юзвак;И.П.Волчок;朱振華;;石墨對(duì)鑄鐵機(jī)械性能的影響[J];國(guó)外球鐵;1981年04期

4 堀江皓 ,趙毓偉 ,武胤康 ,張耀宏;碳、硅及石墨球數(shù)對(duì)薄壁球鐵白口生成的影響[J];鑄造;1986年06期

5 何則榮;紀(jì)松;林國(guó)雄;;鑄鐵中石墨及石墨-基體界面近區(qū)力學(xué)行為[J];金屬學(xué)報(bào);1993年04期

6 許峰,趙紅;球墨鑄鐵的石墨球數(shù)及其影響因素[J];現(xiàn)代鑄鐵;1996年02期

7 祖方遒;石墨球生長(zhǎng)的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性探討[J];安徽科技;1997年05期

8 祖方遒;;石墨球化機(jī)理新探[J];安徽工學(xué)院學(xué)報(bào);1992年03期

9 許峰;球墨鑄鐵的石墨球數(shù)及其影響因素[J];鑄造;1996年05期

10 陳熙琛,王祖侖,易孫圣,陳希成,賈順連;有關(guān)擠扗}P晶時(shí)稀土元素對(duì)石墨球化作用機(jī)理的探，

本文編號(hào)：1043721