蠕化處理工藝對蠕墨鑄鐵組織和性能的影響
Investigation of Vermicularizing Treatment on Microstructure and Property of Compacted Graphite Iron

2.5萬字 47頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要：近年來，出于節(jié)能和環(huán)保方面的要求，同時為滿足國家有關(guān)排放的規(guī)定，汽車行業(yè)對柴油機(jī)的材料性能提出了越來越高的要求。蠕墨鑄鐵鑄件在高溫、高壓及潤滑不良惡劣條件下，具有良好的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、耐磨性、耐蝕性及耐熱疲勞性能，能很好地滿足這種要求。缸體缸蓋是柴油機(jī)的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件，用蠕墨鑄鐵生產(chǎn)缸體缸蓋已經(jīng)取得了良好的效果。蠕墨鑄鐵之所以能得到廣泛應(yīng)用的原因有兩個：汽車發(fā)展對材料的高要求和蠕墨鑄鐵的特殊性能；汽車發(fā)展方向上的永久課題是減少排放、降低油耗、提高功率和增加舒適性。
蠕墨鑄鐵從20世紀(jì)70年代開始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用至今，經(jīng)歷了曲折緩慢的發(fā)展過程，主要問題在于工業(yè)化生產(chǎn)不穩(wěn)定。由于影響石墨蠕化的工藝因素很多，如蠕化劑的組成和加入量，蠕化及孕育處理工藝、鐵液的化學(xué)成分和溫度、鑄件壁厚所確定的冷卻速度等，生產(chǎn)控制的難度較大。其中正確選用蠕化劑和合理確定加入量是穩(wěn)定生產(chǎn)蠕墨鑄鐵鑄件的技術(shù)關(guān)鍵。
本文主要考察了不同蠕化處理工藝參數(shù)對蠕墨鑄鐵組織和性能的影響。并在此基礎(chǔ)上，研究了鐵水成分對蠕墨鑄鐵組織及性能的影響。最后考察了蠕墨鑄鐵的衰退性和壁厚敏感性。
通過試驗得到以下結(jié)論：
(1)隨著蠕化劑加入量的增加，石墨形態(tài)由片狀逐漸過渡到蠕蟲狀，蠕化劑加入量的繼續(xù)增加，石墨形態(tài)從片狀逐漸向蠕蟲狀再向球狀過渡。蠕墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度和硬度則呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。
(2)鐵液化學(xué)成分對蠕墨鑄鐵缸體缸蓋組織及性能的影響較顯著，蠕化率隨碳當(dāng)量的增加而明顯提高，而珠光體量隨碳當(dāng)量提高而逐漸減少；隨著原鐵水含硫量的增加，石墨形態(tài)中球墨的數(shù)量逐漸減少，且抗拉強(qiáng)度、硬度都呈逐漸減小的趨勢變化；銅和錫的加入有效的增加了蠕墨鑄鐵缸體缸蓋基體組織中珠光體的含量。
(3)澆注時間在10分鐘以內(nèi)時力學(xué)衰退表現(xiàn)得不是十分明顯。同一爐次不同澆注時間蠕鐵的蠕化率隨時間先下降后上升，而基體組織中珠光體含量則隨時間的推移整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。
(4)蠕墨鑄鐵各爐次階梯試樣的硬度值總體呈現(xiàn)隨著壁厚的減小而增加的趨勢，但總體說來壁厚敏感性較小。



關(guān)鍵詞：蠕墨鑄鐵；蠕化率；缸體缸蓋；組織；性能