不同合金元素對(duì)灰鑄鐵缸體組織和性能的影響.pdf

1、本課題在生產(chǎn)條件下，利用拉伸試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度機(jī)、能譜分析儀、光學(xué)金相顯微鏡、掃描電鏡、磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)等試驗(yàn)設(shè)備，對(duì)材質(zhì)為HT250的缸體進(jìn)行組織及性能測(cè)試，研究了鐵水成分中的Si/C比以及Cr、Sn、Cu合金元素的加入量對(duì)試樣的組織、力學(xué)性能、耐磨性能、鑄造性能等的影響規(guī)律，確定出合適的Si/C比、Cr元素、Sn元素、Cu元素的添加量，為穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件的生產(chǎn)質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本提供理論與實(shí)踐依據(jù)。
　　通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在CE和孕育

2、處理相同的情況下，當(dāng)CE范圍在3.95-4.07之間，Si/C比為0.53時(shí)，石墨組織較粗大，材料的抗拉強(qiáng)度與硬度最小分別為259MPa、202HB。隨著Si/C比值的提高(0.53-0.69)，石墨及共晶團(tuán)組織得到細(xì)化，珠光體片間距減小，材料的強(qiáng)度與硬度逐漸提高;當(dāng)Si/C=0.64時(shí)，抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值295MPa;當(dāng)Si/C超過0.64時(shí)，隨著Si/C比值的增加抗拉強(qiáng)度逐漸減小，另外隨Si/C比值的增加，鑄造的白口傾向降低。因此從

3、力學(xué)性能和組織考慮，在CE=3.95-4.07和其他合金成分相近時(shí)，Si/C控制在0.65±0.05范圍比較合適。
　　當(dāng)碳當(dāng)量和其它條件相近時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)Cr、Sn含量分別從0.45±0.05％、0.08±0.01％降低到0.35±0.05％、0.065±0.005％時(shí)，試棒的抗拉強(qiáng)度和缸體的頂蓋面及心部的硬度略有提高，而且缸體硬度變得均勻;同時(shí)降低Cr、Sn含量，可以減少珠光體的片間距，而細(xì)小的珠光體對(duì)強(qiáng)度和硬度及耐磨性能是有利

4、的;另外降低Cr、Sn含量，鑄件的白口傾向得到降低。因此Cr控制在0.35±0.05％，Sn控制在0.065±0.005％對(duì)組織、力學(xué)性能、耐磨性能以及鑄造性能是有利的，并且可以降低生產(chǎn)成本。
　　在碳當(dāng)量和其它條件相近時(shí)，當(dāng)Cu含量由0.18％增至0.47％時(shí)，對(duì)于缸體的石墨組織形態(tài)，基體組織中的珠光體含量影響不大。但隨著Cu含量的增加，鐵液的白口傾向逐漸減小，共晶團(tuán)數(shù)量逐漸減少且尺寸增加。當(dāng)Cu含量在0.18％-0.41％之間