本文關鍵詞：稀土蠕墨鑄鐵蠕化處理及機理研究

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【摘要】：本文在實驗室條件下,利用小型中頻感應電爐,熔化和處理蠕墨鑄鐵,同時利用旋轉磁場裝置等,影響和控制蠕化處理過程。系統(tǒng)研究了不同蠕化劑種類、加入量、蠕化處理工藝、孕育處理、蠕化過程及后續(xù)凝固過程中施加旋轉磁場等手段,對蠕化率、蠕墨鑄鐵石墨形貌、基體組織、性能的影響規(guī)律。尤其是,針對蠕化處理時蠕化劑加入量范圍窄,控制困難的問題,詳細研究各類因素對蠕化處理效果及蠕化劑加入范圍的影響,力爭擴大蠕化劑加入量范圍,減少生產(chǎn)過程中控制難度。實驗結果表明:(1)獲得較高的蠕化率,不同的蠕化劑擁有不同的加入量。隨著蠕化劑加入量改變,鑄件中石墨的形態(tài)會發(fā)生從片狀到蠕蟲狀,再到球狀的變化,而基體組織中鐵素體減少,珠光體增多。不同的蠕化劑生產(chǎn)出的相同蠕化率的鑄件的基體組織會有所不同,稀土硅鐵合金處理的鑄件中鐵素體偏多,稀土鎂合金處理的鑄件中珠光體會增加,而稀土鎂鈣合金多為珠光體。鑄鐵抗拉強度和硬度總體上都是隨著蠕化劑加入量的增加而增加。(2)孕育處理能夠獲得基體組織為鐵素體和珠光體的鑄件,有效的消除了蠕化劑蠕化處理所引起的白口傾向,增加了石墨的數(shù)量。一定的蠕化時間和孕育時間,獲得的鑄件具有較高蠕化率和較好的抗拉強度和硬度性能,而且擁有較多的有效蠕墨個數(shù)。冷速越慢,越容易得到蠕蟲狀石墨,冷速越快,石墨越易變成球狀。(3)含鈦的和含鈣的混合蠕化劑的蠕化效果更好,加入量范圍也更寬。蠕化效果相近的兩種混合蠕化劑中,含鈦蠕化劑的白口傾向大,更容易獲得珠光體為主的鑄態(tài)組織,而含鈣蠕化劑的基體組織中鐵素體偏多,珠光體偏少。(4)磁場的施加促進蠕化過程,使得蠕化率提高,蠕化劑的加入量范圍增加,降低了蠕墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝過程的控制難度。在蠕化元素殘留量充足的情況下,電磁攪拌能夠使石墨的生長過程(機制)發(fā)生變化,促進形成蠕蟲狀石墨,使得蠕化率有所提高。電磁場的作用對基體組織影響變化不大,拉伸強度和硬度只是有略微的下降。
【關鍵詞】：蠕化劑 蠕化率 蠕墨鑄鐵 孕育 鈦鐵 硅鈣
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG250
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-24
• 1.1 蠕墨鑄鐵的國內外發(fā)展與應用14-15
• 1.2 蠕墨鑄鐵的化學成分、組織及性能15-19
• 1.2.1 化學成分15-16
• 1.2.2 組織特點16-18
• 1.2.3 性能特點18-19
• 1.3 蠕墨鑄鐵蠕化處理方法及特點19-21
• 1.3.1 出鐵槽撒入法19
• 1.3.2 堤壩式包底沖入法19
• 1.3.3 “二步”處理法19
• 1.3.4 喂絲法19-20
• 1.3.5 辛德卡斯鑄造工藝20-21
• 1.4 蠕墨鑄鐵用蠕化劑21-22
• 1.4.1 稀土硅鐵合金21
• 1.4.2 稀土鎂硅鐵合金21-22
• 1.5 選題意義及課題研究內容22-24
• 第2章 實驗材料及方法24-31
• 2.1 實驗用原材料及蠕化劑孕育劑的選擇24-25
• 2.1.1 實驗用原材料的選擇24
• 2.1.2 蠕化劑與孕育劑的選擇24-25
• 2.2 實驗用蠕墨鑄鐵的熔煉及試樣的制備25-27
• 2.2.1 蠕墨鑄鐵熔煉所用設備及熔煉工藝25-26
• 2.2.2 試樣的制備26-27
• 2.3 分析及測試方法27-28
• 2.3.1 成分分析及組織觀察27-28
• 2.3.2 力學性能28
• 2.4 蠕化率的定量計算28-31
• 2.4.1 對照標準圖評定29
• 2.4.2 用圖像分析儀進行評定29-31
• 第3章 蠕化處理對蠕墨鑄鐵組織性能的影響31-55
• 3.1 引言31-32
• 3.2 蠕化劑及加入量對蠕化處理的影響32-43
• 3.2.1 蠕化劑種類對石墨形態(tài)的影響32-35
• 3.2.2 蠕化劑種類對蠕化率的影響35-38
• 3.2.3 蠕化劑加入量對石墨形態(tài)的影響38-39
• 3.2.4 蠕化劑加入量對蠕化率的影響39-40
• 3.2.5 蠕化劑種類和加入量對蠕墨鑄鐵組織性能的影響40-43
• 3.3 孕育處理對石墨形態(tài)的影響43-46
• 3.3.1 孕育劑對蠕化效果的影響43-44
• 3.3.2 孕育劑加入量對蠕化效果的影響44-46
• 3.4 蠕化時間和孕育時間對蠕化效果的影響46-53
• 3.4.1 蠕化時間對石墨形貌的影響46-47
• 3.4.2 蠕化時間對蠕化率的影響47-48
• 3.4.3 蠕化時間對蠕墨鑄鐵組織性能的影響48-49
• 3.4.4 孕育時間對石墨形貌的影響49-50
• 3.4.5 孕育時間對蠕化率的影響50-51
• 3.4.6 孕育時間對蠕墨鑄鐵組織性能的影響51-53
• 3.5 冷卻速度對石墨形態(tài)的影響53
• 3.6 本章小結53-55
• 第4章 混合蠕化劑對蠕墨鑄鐵組織和性能的影響55-65
• 4.1 引言55-56
• 4.2 混合蠕化劑對蠕墨鑄鐵組織的影響56-60
• 4.2.1 混合蠕化劑對蠕化率的影響56-58
• 4.2.2 混合蠕化劑對基體組織的影響58-60
• 4.3 混合蠕化劑對蠕墨鑄鐵性能的影響60-62
• 4.3.1 混合蠕化劑對抗拉強度的影響60-61
• 4.3.2 混合蠕化劑對硬度的影響61-62
• 4.4 混合蠕化劑對蠕化效果的影響機制62-64
• 4.5 本章小結64-65
• 第5章 電磁攪拌對蠕墨鑄鐵組織和性能的影響65-75
• 5.1 引言65-66
• 5.2 電磁攪拌對蠕墨鑄鐵組織的影響66-70
• 5.2.1 電磁攪拌對蠕化率的影響66-68
• 5.2.2 電磁攪拌對石墨形態(tài)的影響68
• 5.2.3 電池攪拌對尺寸的影響68-69
• 5.2.4 電磁攪拌對基體組織的影響69-70
• 5.3 電磁攪拌對蠕墨鑄鐵性能的影響70-71
• 5.3.1 電磁攪拌對抗拉強度的影響70
• 5.3.2 電磁攪拌對硬度的影響70-71
• 5.4 電磁感應強度對石墨形態(tài)的影響71-73
• 5.5 電磁攪拌對蠕化處理的影響機制73-74
• 5.6 本章小結74-75
• 結論75-76
• 參考文獻76-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張伯明;;六十年來我國鑄鐵材料的發(fā)展[J];鑄造;2012年01期

，

本文編號：1086939