铸件壁厚对低温球墨铸铁组织和力学性能的影响

用阶梯试样研究了不同壁厚下低温球墨铸铁的组织和力学性能。研究结果表明:所有壁厚的低温球墨铸铁基体组织都是F+P,其石墨形态都是VI型+V型,球化级别都为3级,石墨大小级别都是6级。随着铸件壁厚的增大,其石墨球数和珠光体数量逐渐减少,抗拉强度、屈服强度和布氏硬度不断减小,伸长率增大;当壁厚超过75 mm时,变化规律相反。而铁素体晶粒度级别一直都随着铸件壁厚的增大而减小,冲击吸收功基本上是随着试样壁厚的增加而增大。     

铝合金铸件壁厚对机械性能的影响

研究了铸件壁厚对ＺＬ１０１合金，ＺＬ１０４合金，ＺＬ２０５合金，ＺＬ２０１合金及ＺＬ２０５Ａ合金机械性能的影响。研究表明：这些合金随铸件壁厚的增加机械性能下降。ＺＬ２０１，ＺＬ２０５Ａ合金的机械性能受壁厚的影响比ＺＬ１０１合金，ＺＬ１０４合金和ＺＬ１０５合金的机械性能受壁厚的影响大。     

铸件壁厚对ZL205A合金组织和性能的影响

本文以ZL205A合金为研究对象,采用OM、SEM、TEM对铸件组织进行分析,研究了不同壁厚对铸件显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着铸件壁厚增加,ZL205A合金冷却速率不断降低,导致合金晶粒尺寸增加。晶粒尺寸的增加,导致铸态条件下,合金的抗拉强度和伸长率随冷却速度的降低而降低,同时由于退火效应存在,屈服强度随冷却速率的降低略有增加。不同冷却速率的铸件经固溶淬火处理后,晶界的共晶组织几乎完全固溶于晶内,当冷却速率为7.4 K/s和2.0 K/s时,铸件的析出相密度和尺寸接近;当冷却速率为0.5 K/s时,铸件析出相密度降低,尺寸增加。合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均随铸件冷却速率的降低而降低,其中冷却速率为0.5 K/s的铸件孔洞缺陷显著增加但强度并未骤然降低。     

金属型壁厚对铸件品质的影响

运用传热学原理计算得出金属型的壁厚与铸件的厚度成正比,与金属液的凝固温度和金属型预热温度的差成反比。金属型壁厚越大,其热容量越大,浇注时靠自身的热容来给金属液降温的能力越强,但其导热热阻大。当型壁厚度超过经济壁厚时,金属型外的冷却方式对铸件的影响较小,因而冷却效果较差。金属型壁厚大,则周向热阻小,因而保温作用较好,只适用于同时凝固。金属型壁薄则与上述情况相反。     

模具壁厚对铸件凝固状态的影响

通过建立简单的模具壁厚与铸件的数学模型,数学模型为金属型模具的A356铝合金铸造,运用模拟分析软件对多种模具壁厚状态下的铸件凝固状态进行分析。结果表明:铸件从初始温度700℃到达液相线温度613℃的时间非常短,且是个定值,与模具壁厚无关;铸件从液相线温度613℃到达固相温度557℃的时间随模具壁厚的增加而减少,且逐渐趋近于某一定值,这一定值与铸件厚度和模具初始温度有关;金属型模具存在一个经济壁厚,超出这一壁厚时铸件凝固状态将不会再发生变化。     

模具壁厚对铸件凝固状态的影响北大核心CSCD

通过建立简单的模具壁厚与铸件的数学模型,数学模型为金属型模具的A356铝合金铸造,运用模拟分析软件对多种模具壁厚状态下的铸件凝固状态进行分析。结果表明:铸件从初始温度700℃到达液相线温度613℃的时间非常短,且是个定值,与模具壁厚无关;铸件从液相线温度613℃到达固相温度557℃的时间随模具壁厚的增加而减少,且逐渐趋近于某一定值,这一定值与铸件厚度和模具初始温度有关;金属型模具存在一个经济壁厚,超出这一壁厚时铸件凝固状态将不会再发生变化。     

B＋级钢壁厚对力学性能影响的研究

以铁路货车转向架主要铸件的材质B^＋级钢为研究对象,通过对不同壁厚B^＋级钢铸件进行标准拉伸、冲击试验,研究铸件壁厚变化对其力学性能的影响。结果发现B^＋级钢壁厚在14～50mm区间内,随着壁厚增加,铸造试块边缘的抗拉强度和冲击性能有缓慢增加的趋势,但并不明显;随着壁厚继续增加,铸造试块中心的抗拉强度和冲击性能明显降低,当壁厚达到50mm时,抗拉强度和冲击性能只有其对应边缘部位的30％左右。     

壁厚对蠕墨铸铁组织性能的影响

通过浇注具有不同厚度的阶梯件,研究壁厚对蠕墨铸铁组织和性能的影响。结果表明:壁厚≤10 mm时,随着壁厚的增加,蠕化率和伸长率增加,珠光体含量、抗拉强度和硬度急剧下降;壁厚10 mm时,蠕化率均大于85%,珠光体含量、抗拉强度、伸长率和硬度变化均趋于平缓。     

硅含量对耐热球墨铸铁显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子万能拉伸试验机测试分析手段,研究硅含量对耐热球墨铸铁显微组织和室温、高温力学性能的影响规律。试验结果表明,随着硅含量的增加,石墨圆整度逐渐下降,硅含量(质量分数,下同)达到3.8%时,基体中开始出现碎块状石墨,球化级别为3级。随着硅含量从2.8%增加至4.8%,珠光体含量从51.06%减少至8.65%。随着硅含量的增加,室温抗拉强度先上升后下降,伸长率逐渐下降,当硅含量为3.8%时,抗拉强度为726 MPa,伸长率为1.6%。随着硅含量的增加,高温抗拉强度逐渐上升,伸长率逐渐下降,当硅含量为4.8%时,抗拉强度为532 MPa,伸长率为6%。室温拉伸断口出现大量的解理面和河流花样,表现形式为脆性断裂。高温拉伸断口出现韧窝和撕裂棱,拉伸断口表现形式为韧-脆混合型断裂。     

壁厚对1O％TiC／BT20复合材料组织与力学性能的影响

采用熔铸法制备了10％TiC／BT20复合材料,其壁厚分别为6mm、12mm和18mm。研究TiC颗粒以及基体形貌特征随壁厚的变化。结果表明TiC颗粒在基体中的分布较为均匀,初生TiC呈现出等轴或近等轴形貌,而共晶TiC为细小的棒状形态。随着壁厚的增加,TiC颗粒的尺寸随之增大,而且α集束也随之发生粗化。力学性能研究指出复合材料的抗拉强度和屈服强度随壁厚的增加而降低,归因于α集束的粗化。但是伸长率呈现出与强度变化相反的变化规律。复合材料的断裂主要受TiC颗粒的脆性断裂控制。裂纹AKTiC颗粒处形成,随后扩展到基体中,使材料失效。     

货车转向架用B~+钢壁厚对力学性能影响的研究

以铁路货车转向架主要铸件的材质B~+钢为研究对象,通过对不同壁厚B~+钢铸造试块的不同部位进行标准拉伸和冲击试验,研究其壁厚变化对其力学性能的影响.实验结果表明,B~+钢壁厚在14～35mm区间变化时,无论是试块的边缘部位还是中心部位,抗拉强度和冲击功均无明显变化;当壁厚在35～50mm区间变化时,其试块边缘部位的抗拉强度和冲击功随着壁厚的增加无明显变化,而试块中心部位的抗拉强度和冲击功明显降低;当壁厚增加到50mm时,抗拉强度和冲击性能只有其对应边缘部位的30%左右.     

磷含量在灰铸铁铸件中的重要性

近年来,对铸件质量的要求明显地提高,特别是致密度、强度和机械加工性能。为了满足这些要求使用低含磷量的原料。对需要高致密度去耐液压和气压的铸件,如阀类铸件,为获得最大致密度而保持低含磷量是重要的。但是低含磷量对铸铁的致密度有着影响的同时,会出现金属粘砂和结疤缺陷。磷在铸铁凝固时,偏析在晶界和热节上,在950℃凝固成一种复杂的,低熔点的共晶。这种磷共晶在个别区域     

锰硫比对高碳当量灰铸铁组织和力学性能的影响

通过调整高碳当量灰铸铁中锰和硫含量,研究了锰硫比对其组织和力学性能的影响。结果表明,在本试验研究范围内,不同Mn/S高碳当量灰铸铁的微观组织均由A型石墨、珠光体和少量碳化物组成。随Mn含量的增加,石墨细化,珠光体片间距减小。Mn/S=14.7时,比例适中,A型石墨整体大小均匀。随着Mn/S增加,细小石墨增多,布氏硬度增大,抗拉强度先减小后增大。     

铁神一号净化剂对灰铸铁组织和力学性能的影响

利用中频感应电炉熔炼灰铸铁铁液，水玻璃砂造型，浇注铸造阶梯试样、φ30mm试棒以及热分析试样，研究了净化剂对其结晶过冷度、组织和力学性能的影响。试验结果表明，单独加入净化剂0．6％可以增加过冷倾向，细化石墨，降低断面敏感性；可以提高灰铸铁的抗拉强度和冶金质量指标；同时加入净化剂0．6％和硅钡孕育剂0．7％对灰铸铁进行复合孕育，明显增加共晶团数量至441个/cm^2，可以获得细小A型石墨，显著提高灰铸铁的力学性能σb至282MPa。     

管件壁厚对收口影响的研究

建立了管件收口工艺的刚塑性有限元模型,运用DEFORM-2D软件对不同的管件壁厚进行收口成形的模拟研究,分析了不同的壁厚对收口质量、应力应变分布规律和行程载荷变化以及可能产生的缺陷等。结果表明：为了满足管件收口的尺寸要求,必须严格控制在该模具下的收口,应该保证管件的壁厚大于5mm而小于15mm。     

共晶度对壁厚一定铸件力学性能的影响

研究结果表明，当碳当量ＣＥ＝３．９２％～４．１７％、铸件壁厚２５ｍｍ不变时，在共晶度为０．９０７～０．９７５范围内，铸件的抗拉强度和硬度随着共晶度的增大而减少；建立了抗拉强度－共晶度和硬度－共晶度的回归方程；加强炉前处理，控制共晶度，可以用一台冲天炉随时生产高低两种牌号的铸铁。     

高硅含量镁铝硅合金的组织与力学性能

为探讨改善Mg-Al合金耐热性能的途径,开发性能优良、价格廉价的镁合金,采用硅合金化的方法,研究不同硅含量时Mg-9%Al-x%Si合金(x=3,6和9)的凝固组织和室温力学性能。结果表明,三种铸态合金均由-αMg相、Mg2Si和-βMg17Al12组成。Mg2Si呈树枝状,且随硅含量提高,枝晶越发达,体积分数也增大。随Si量的增多,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率下降,硬度提高。经过415℃×12h固溶处理后,Mg2Si相的尖角钝化,部分Mg2Si相呈形状规整的椭圆形。固溶处理使Mg-9%Al-6%Si合金的抗拉强度和伸长率提高,时效可提高合金强度和硬度。Mg2Si相固液界面生长前沿的溶质边界层造成的成分过冷区及生长晶面上不同地方之间硅元素过饱和度的差异造成Mg2Si晶体凝固界面失稳,从而使得本属于小晶面生长的Mg2Si相在实际生长条件下为枝晶生长方式。     

硅锶复合孕育对含硼灰铸铁组织和性能的影响

用不同配比Si-Sr与Si-Fe复合孕育剂对含硼灰铸铁孕育处理,研究了Si-Sr复合孕育剂对其金相组织、力学性能及冶金质量指标的影响.结果表明:随Si-Sr孕育剂量的增加,含硼灰铸铁的抗拉强度、硬度随之递增.在Si-Sr含量为0.12%时抗拉强度达到峰值,σb=325 MPa;在Si-Sr含量为0.18%时硬度达到峰值,HB=273.此时,石墨主要为A型分布,共晶团细化,硼碳化物呈小块状,均匀分布在珠光体上,珠光体＞95%.当Si-Sr含量为0.12%时,含硼灰铸铁的成熟度RG=1.13,品质系数Qi=1.10,各项冶金质量指标达到最优.     

热处理对钨丝增强灰铸铁基复合材料力学性能和组织的影响

研究了铸态和热处理态两种情况下的钨丝增强灰铸铁基复合材料,热处理的温度分别为1000℃和1100℃。利用扫描电镜、显微硬度计及三点弯曲等手段对复合材料的组织和性能进行了分析和检测。三点弯曲的试验结果表明,与没有增强的铸铁相比,钨丝增强的铸铁基复合材料具有较高抗弯强度和弯曲模量,且抗弯强度随着热处理温度的升高而增加。在热处理过程中,由于增强体和基体之间的扩散反应,基体中石墨片数量明显降低;一些较高硬度的碳化物颗粒出现在未反应的钨丝周围。不但基体和增强体的硬度发生了变化,而且增强体的区域扩大了。     

Sn、Nb对高碳当量灰铸铁组织和力学性能的影响

研究了Sn、Nb合金化对高碳当量灰铸铁组织和力学性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜和材料力学试验机,分析了不同合金化灰铸铁的微观组织,测定了硬度、抗压强度和弹性模量。结果表明:Sn对铸铁中片状石墨有显著细化作用,Nb可显著细化珠光体组织,而Sn、Nb复合合金化对石墨和珠光体均有显著细化作用,同时较显著地提高了灰铸铁的力学性能。