Nb對(duì)缸體用灰鑄鐵材料組織和性能的影響.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)碩士學(xué)位論文Nb對(duì)缸體用灰鑄鐵材料組織和性能的影響學(xué)位申請人：張軍濤指導(dǎo)教師：任鳳章教授學(xué)科專業(yè)：業(yè)：材料學(xué)學(xué)位類別：別：工學(xué)2014年5月摘要論文題目：論文題目：Nb對(duì)缸體用灰鑄鐵材料組織和性能的影響專業(yè)：業(yè)：材料學(xué)研究生：生：張軍濤指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：任鳳章教授摘要灰鑄鐵是一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料，具有良好的耐磨性、減震性、導(dǎo)熱性、鑄造成型性且價(jià)格低廉，廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)中?；诣T鐵最大的缺點(diǎn)是力學(xué)性能較差，例如強(qiáng)

2、度低、脆性大等。因此，過去人們對(duì)灰鑄鐵材料的研究主要集中在其力學(xué)性能的提高上，常用的方法是孕育處理和添加合金元素。然而近年來，隨著缸體用灰鑄鐵材料力學(xué)性能要求的提高，人們發(fā)現(xiàn)其加工性能逐漸惡化，在自動(dòng)車床和流水線上高速切削環(huán)境下，頻繁的換刀會(huì)大大降低生產(chǎn)效率，這一實(shí)際生產(chǎn)問題正在引起人們的普遍關(guān)注。Nb常作為一種微量元素加入到鋼中，以提高其強(qiáng)度和耐磨性。Nb添加到灰鑄鐵中會(huì)對(duì)其組織和性能產(chǎn)生怎樣的影響，關(guān)于這方面的文章并不多見。本文選用

3、相同量的RECaBa孕育劑孕育處理下，研究了不同Nb含量對(duì)灰鑄鐵組織和性能的影響。試驗(yàn)過程采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)分別對(duì)灰鑄鐵試樣的抗拉強(qiáng)度、硬度、斷面敏感性、組織均勻性等力學(xué)性能進(jìn)行測量；采用動(dòng)態(tài)信號(hào)應(yīng)變儀配合八角環(huán)測量切削力的方法來測試灰鑄鐵的加工性能；采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和X射線能譜儀對(duì)灰鑄鐵試樣的初生奧氏體枝晶、石墨、共晶團(tuán)、珠光體、硬質(zhì)相進(jìn)行觀察和分析，研究了組織和性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)果表明，隨著Nb含

4、量的增加，灰鑄鐵中的初生奧氏體枝晶數(shù)量增加，枝晶臂間距減小，單位面積上的共晶團(tuán)數(shù)量增加，石墨形貌由粗大的A型向細(xì)小均勻的A型再向彌散分布的D型轉(zhuǎn)變，珠光體數(shù)量沒有明顯變化但其片間距減小?；诣T鐵試樣的抗拉強(qiáng)度隨著Nb含量的增加逐漸提高，與未添加Nb的試樣相比，添加0.15%和0.25%的Nb，試樣抗拉強(qiáng)度分別提高28%和41%。隨著Nb含量的增加，灰鑄鐵硬度逐漸增加，斷面敏感性得到改善，表征組織均勻性的顯微硬度標(biāo)準(zhǔn)差先減小后增大，添加0.