激光熔凝蠕墨铸铁气孔形成机理和微观组织分析

采用额定功率为3 kW的Nd∶YAG激光器开展激光熔凝蠕墨铸铁试验,通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和硬度仪分别表征了熔凝层宏观形貌、显微组织、元素和硬度分布。结果表明:激光熔凝蠕墨铸铁横截面为碗状形貌,且在熔凝层观察到气孔;由于激光熔凝的快速加热和冷却,熔凝层为枝晶组织且枝晶间弥散分别着颗粒状的渗碳体;由于热影响区不同区域温度分布差异,不同区域高温下奥氏体化后碳的浓度分布有差异等,热影响区靠近熔凝区域为板条状马氏体,远离熔凝区为针状马氏体;在热影响区,由于石墨的扩散会降低该区域附近的熔点,导致在热影响区观察到牛眼状组织;采用激光熔凝方法熔凝层的平均硬度高于基体3倍以上。     

工艺参数对蠕墨铸铁激光熔凝淬火带裂纹率和形貌的影响

采用3 kW固体光纤激光器在蠕墨铸铁基体上进行了激光熔凝淬火试验,分析了淬火带的裂纹率、熔凝区形貌、显微硬度和组织.结果表明,当保护气体流量一定时,提高激光功率或降低扫描速率有利于降低激光熔凝淬火带的裂纹率;而激光功率一定时,不同的扫描速率对应的最佳保护气体流量大小不同.随着激光功率的增加,淬火带形貌会向基体扩展,扩展规律是先主要沿熔凝区宽度和深度方向扩展,然后沿其它方向扩展,到一定程度后,又沿着宽度和深度方向扩展,如此循环,熔凝区总面积不断增加,淬火带形貌也由扁平状逐步变化为帽子状.     

Sn对蠕墨铸铁力学性能的影响

通过单因素试验,力学性能测试,显微组织分析,研究了Sn含量对蠕墨铸铁室温及高温力学性能的影响。结果表明,蠕墨铸铁的布氏硬度随Sn含量的增加升高,维氏硬度随着Sn含量增加呈现出先提高,随后趋于稳定;室温拉伸强度随着Sn含量的增加呈先降后增趋势,0.06%Sn时最低;高温拉伸强度随Sn含量的增加而增加;Sn稳定并细化珠光体,随着Sn含量的增加,蠕化率提高,珠光体含量增加。     

石墨形态及金相组织对蠕墨铸铁力学性能的影响

试验浇铸了5种化学成分基本相同,但蠕化率及金相组织均不同的蠕墨铸铁试样,通过金相、拉伸及硬度等试验,对蠕墨铸铁的蠕化率、石墨形态、金相组织、抗拉强度及布氏硬度进行了测定。研究了蠕化率≥80%的情况下,蠕墨铸铁的蠕化率、石墨形态及金相组织对其抗拉强度和硬度等力学性能的综合影响及机理。结果表明,当蠕化率≥80%的情况下,蠕化率的变化并不能显著影响蠕墨铸铁抗拉强度和硬度等力学性能,降低石墨长宽比可以有效提升蠕墨铸铁抗拉强度和硬度;当蠕化率≥80%且石墨长宽比为5~9的情况下,珠光体体积分数对蠕墨铸铁抗拉强度和硬度等力学性能的影响最显著。珠光体体积分数越高,蠕墨铸铁的抗拉强度和硬度等力学性能越好。     

温度对蠕墨铸铁力学性能的影响

采用二步法蠕化处理工艺生产Ru T400柴油机4缸干式缸体,研究了不同温度下蠕墨铸铁材料的力学性能变化规律。结果表明:(1)由常温升高到800℃的过程中,蠕墨铸铁材料的抗拉强度和屈服强度均呈非线性下降,伸长率呈上升趋势,缸体在保持抗拉强度为240~280 MPa、屈服强度为207 MPa的条件下,蠕墨铸铁缸体可承受500℃工作温度,表明蠕墨铸铁缸体具有较好的强度和热稳定性;(2)随着温度的提高,蠕墨铸铁材料的断口形貌由脆性向韧性转变,并且基体的组织在高温下发生相变。     

锡对蠕墨铸铁显微组织和力学性能的影响

通过OM、SEM观察、EDS分析和拉伸性能测试,研究了锡对蠕墨铸铁显微组织和力学性能的影响规律.结果表明:锡使石墨减少并细化,同时稳定并细化珠光体;含锡量为0.057％时,珠光体含量达95％,层片间距由不含锡时的320 nm减小为83 nm,为屈氏体型珠光体,且珠光体团数量明显增加;含锡量增加到0.121％时组织中出现了游离渗碳体.加入适量的锡有助于蠕墨铸铁拉伸性能的提高,含锡0.057％试样的抗拉强度达410.7 MPa,伸长率为1.23％;含锡量超过0.121％之后,蠕墨铸铁的抗拉强度和伸长率迅速恶化.     

珠光体含量对蠕墨铸铁高温力学性能和热物理性能的影响

通过不同的热处理方法得到不同组织蠕墨铸铁,研究基体中珠光体含量对蠕墨铸铁不同温度下力学性能和热物理性能的影响。结果表明:珠光体含量为40%~60%时,珠光体的分散度高且分布均匀;随珠光体含量的增加,蠕墨铸铁的硬度、强度、密度和比热增加,塑性韧性、热扩散率和导热降低;当珠光体由5%增加到95%时,蠕墨铸铁500℃的抗拉强度增加,达到320 MPa;屈服强度增加,达到250 MPa,伸长率为4.05%,断面收缩率为1.68%;当珠光体含量小于60%时,蠕墨铸铁的导热随珠光体含量增加缓慢降低,当珠光体含量由5%增加到60%时,100℃的导热系数由48.3 W·m~(-1)·K~(-1)降低到47.1 W·m~(-1)·K~(-1)。     

蠕化剂、炉料对蠕墨铸铁组织、力学性能和切削力的影响

以Z14生铁和高纯生铁为主要炉料熔炼两炉铁水,每一炉铁水分为两包进行浇铸,并分别采用蠕化剂FeSiZnRE15Mg3和FeSiRE6Mg6进行蠕化处理,制备得到了4种蠕墨铸铁。对比4种蠕墨铸铁的微观组织及切削力。研究表明:与FeSiZnRE15Mg3蠕化处理相比,FeSiRE6Mg6蠕化处理的两种炉料蠕墨铸铁均具有较高的蠕化率和较小的切削力;与以高纯生铁为主要炉料的蠕铁相比,以Z14生铁为主要炉料的蠕铁同样具有较高的蠕化率、较低的强度和较小的切削力;以高纯生铁为主要炉料的蠕铁其断面敏感性基本不受蠕化剂的影响,但强度受蠕化剂影响明显。     

钒钛蠕墨铸铁的力学性能分析

以钒钛生铁为原材料经蠕化处理后得到钒钛蠕墨铸铁.测试了钒钛蠕墨铸铁的力学性能,评估了其石墨形态和基体组织,通过扫描电镜观察并分析了显微组织和断口形貌.结果表明:钒钛蠕墨铸铁金相组织中蠕化率和基体中的珠光体含量均较高,具有优良的常温力学性能,钒钛元素在蠕墨铸铁中以钒钛碳化物及固溶干渗碳体的形式存在,钒钛等合金元素对蠕墨铸铁力学性能的影响有有利的一面,也有不利的一面,钒钛蠕墨铸铁拉伸试样最终呈韧-脆混合断裂.     

锑对钒钛蠕墨铸铁组织及耐磨性能的影响

一、前言以钒钛生铁为原料研制生产钒钛蠕墨铸铁是一种具有我国地方特色,并有良好综合性能的新型铸铁材质。我省钒钛磁铁矿资源丰富,出产的钒钛铁已用于生产活塞环、机床等要求耐磨、高强度的铸件产品。用马钢钒钛生铁试制钒钛蠕墨铸铁件,因生铁含     

Ti和截面尺寸对蠕墨铸铁力学性能和显微组织的影响

在球墨铸铁中Ti是一种反球化元素同时也是碳化物形成元素，另一方面增加铸件的尺寸可以有效降低冷却速度，作用与Ti的白口倾向相反，本研究的目的就是研究这两种因素在改善蠕墨铸铁生产中的复合效果，同时也研究了铸件壁厚对基体组织的影响，试验发现，当铸件壁厚在30mm，65mm和80mm变化时，不管有没有添加Ti，蠕化率都会增加，而珠光体含量下降，但是添加Ti(加入量为0.15%），可以有效促进蠕墨铸铁的形成，使蠕化率增加10%，同时增加了基体组织中珠光体的含量，这一结果是在30mm的铸件上测得的，添加Ti的蠕墨铸铁布氏硬度，伸长率，冲击韧度都有所下降，这可能是由于蠕化率越高，裂纹越容易扩展，与非合金化的铸铁相比，无论是哪种壁厚的铸件，断裂韧度都随着强度增加，这是由于基体组织中珠光体含量增加的效果超过了蠕化率增加造成的强度下降。     

铜对蠕墨铸铁组织和性能的影响

蠕墨铸铁具有独特的石墨形态,高的含碳量(CE=4.0～4.8),因而兼有灰铸铁和球墨铸铁一些优点,即具有良好的综合性能。我们从1980年开始,对Cu、Cr、Mo、B、Sn、Mn、Ti、W、P等元素在蠕墨铸铁中的作用进行了试验研究。研究表明,蠕墨铸铁在     

合金元素Mo对蠕墨铸铁高温强度的影响

采用单因素法、光学金相、扫描电镜、力学性能测试等手段,研究了添加0~0.8%合金元素Mo对蠕墨铸铁显微组织、不同温度下(室温、400℃和500℃)的力学性能、强度比(高温强度/室温强度)的影响规律。结果表明:Mo不影响石墨形态和蠕化率,略微增加珠光体含量并固溶强化基体中的铁素体和珠光体;随Mo含量的增加,其抗拉强度、屈服强度均增加,但伸长率降低;Mo能有效提高蠕墨铸铁的高温力学性能,尤其是提高高温/室温强度比,提高高温屈服强度,含0.8%Mo的蠕墨铸铁的400℃/室温的屈服强度比由0.83增加到0.94,500℃/室温的屈服强度比由0.7增加到0.84。     

硫对薄壁稀土蠕墨铸铁组织的影响

本文针对簿壁稀土蠕墨铸铁的白口倾向和蠕化率与含硫量和孕育处理之间的关系进行了探讨。结果表明,随着原铁水含硫量的增加,薄壁蠕铁的石墨蠕化率提高,白口倾向减小。采用含硫量0.06～0.09％的原铁水,可在φ15mm试棒上获得高于75％的蠕化率而无碳化物的蠕铁。当原铁水硫量高达0.12％时,在φ10mm试棒上获得了蠕化率高于60％无碳化物的蠕铁。试验结果表明,从减少稀土白口倾向和提高簿壁蠕铁蠕化率角度看,高的原铁水含硫量并不一定是绝对有害的。     

铸态合成蠕墨铸铁的组织与力学性能研究

以RuT500蠕墨铸铁为目标选择了基本元素含量范围,采用中频感应电炉制备了废钢与高纯生铁配比分别为3∶7和6∶4的Cu、Sn合金化合成蠕墨铸铁,并采用光谱分析仪、金相显微镜和万能材料试验机测试了其化学成分、金相组织和力学性能。结果表明,当废钢与高纯生铁配比为3∶7时,铸态合成蠕墨铸铁的基体组织为85%P+15%F,蠕化率为85%,力学性能R_m、A、硬度分别为562 MPa、1.1%、235HBW;当废钢与高纯生铁为6∶4时,基体组织为95%P+5%F,蠕化率83%,R_m、A、硬度分别为572 MPa、0.7%和256HBW。     

蠕墨铸铁的热物理性能和力学性能

对蠕墨铸铁的热扩散率、导热系数和比热容等热物理参数进行了测定,并对比分析了它的抗拉强度、屈服强度、延伸率及硬度.     

蠕墨铸铁激光合金化熔覆的界面组织及性能

针对铸铁激光熔覆涂层结合界面淬火硬化、裂纹倾向大的问题,提出激光合金化与激光熔覆相结合的工艺在蠕墨铸铁表面制备NiCoCrAlY合金涂层。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度计研究了激光合金化熔覆中熔覆层稀释率、组织、显微硬度的演化规律,通过三点弯曲试验考察了熔覆层的结合特性及力学性能。结果表明:激光合金化熔覆工艺方法将热影响区由马氏体组织转变为回火索氏体组织,降低了淬硬层深度,改善了熔覆层结合特性与塑性,抗弯强度提高到891MPa。断口显示,熔覆层与基体结合良好,断裂机制是脆性解理断裂与韧窝断裂混合机制。     

锑对蠕墨铸铁蠕化率、蠕墨形貌的影响

本文较系统地研究了锑量对蠕墨铸铁蠕化率及蠕墨形貌的影响。在含硫0.030％的铁水中,锑量增至0.017％时,所得试样的蠕化率开始上升,尤其是在薄断面上更为显著,石墨形貌也开始出现与常态蠕虫状石墨相异的现象;在锑量为0.023～0.035％时,有最小的断面敏感性,石墨的长厚比也最大。在硫量为0.042％时,蠕化率开始上升。而石墨形貌开始变化的锑量0.012％,最小断面敏感性和最大长厚比的锑量范围为0.012～0.023％。     

蠕化剂、炉料对蠕墨铸铁组织、力学性能和切削力的影响北大核心CSCD

以Z14生铁和高纯生铁为主要炉料熔炼两炉铁水,每一炉铁水分为两包进行浇铸,并分别采用蠕化剂FeSiZnRE15Mg3和FeSiRE6Mg6进行蠕化处理,制备得到了4种蠕墨铸铁。对比4种蠕墨铸铁的微观组织及切削力。研究表明:与FeSiZnRE15Mg3蠕化处理相比,FeSiRE6Mg6蠕化处理的两种炉料蠕墨铸铁均具有较高的蠕化率和较小的切削力;与以高纯生铁为主要炉料的蠕铁相比,以Z14生铁为主要炉料的蠕铁同样具有较高的蠕化率、较低的强度和较小的切削力;以高纯生铁为主要炉料的蠕铁其断面敏感性基本不受蠕化剂的影响,但强度受蠕化剂影响明显。     

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。