不同冷卻條件下亞共晶灰鐵件凝固熱分析和組織性能研究.pdf

1、灰鑄鐵作為占有世界70％生產(chǎn)量的重要鑄造材料，具有良好的機(jī)械加工性、耐磨性、消震性、低成本和較強(qiáng)的鑄造性，長(zhǎng)久以來在汽車零部件和工業(yè)機(jī)器上得到廣泛的應(yīng)用?；诣F鑄造時(shí)，由于成分、澆注溫度和凝固時(shí)冷卻速率等的不同影響了鑄件凝固及凝固后的組織和鑄件力學(xué)性能。因此本文針對(duì)不同冷卻條件下的亞共晶灰鐵件的冷卻凝固進(jìn)行熱分析研究，并對(duì)凝固后組織性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　首先，本文采用亞共晶灰鑄鐵作為研究對(duì)象，分別控制不同的澆注溫度和不同冷卻速率進(jìn)行澆

2、注測(cè)溫實(shí)驗(yàn)，獲得各試件的熱分析曲線，通過微分處理熱分析曲線，標(biāo)定各熱分析要素為分析研究凝固過程提供數(shù)據(jù)參考；并對(duì)不同冷卻條件下鑄件設(shè)計(jì)金相實(shí)驗(yàn)觀察，采用截線法獲得共晶團(tuán)尺寸和奧氏體枝晶間距等的組織形態(tài)特征；設(shè)計(jì)力學(xué)性能試驗(yàn)，以獲得不同冷卻條件下鑄件的強(qiáng)度極限。
　　其次，分析研究在不同冷卻條件下鑄件的凝固過程以及熱分析特征值的差異，并在已有熱分析要素的基礎(chǔ)上提出，共晶凝固時(shí)間ΔtES和實(shí)際凝固結(jié)束溫度差值ΔT2，定性的評(píng)估凝固后鑄

3、件的微觀組織形態(tài)，并討論在排除最大溫度差異后的不同冷卻速率對(duì)鑄件凝固熱分析特征值的影響。
　　然后，金相試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)冷卻速率的提高使得鑄件內(nèi)部石墨的形態(tài)變得細(xì)小、彎曲，奧氏體枝晶間距減小，共晶團(tuán)不僅數(shù)量增加，且平均尺寸也由489μm減少到192.3μm。而隨著澆注溫度的增加石墨形態(tài)更粗大，平直，奧氏體枝晶間距增加，且空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，共晶團(tuán)數(shù)量減少，平均尺寸由253.5μm增加到317.8μm，驗(yàn)證了熱分析預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。