常壓鑄造條件下灰鑄鐵表面合金化的研究.pdf

1、鑄滲工藝因其成本低、生產(chǎn)周期短被常用于鑄件表面或局部強(qiáng)化，以改善鑄件表面耐磨、耐高溫、耐腐蝕等性能。但目前用得較多的是負(fù)壓鑄滲工藝，該工藝由于負(fù)壓的作用，其排氣效果好、不易產(chǎn)生氣孔缺陷，也可以不用粘結(jié)劑使預(yù)制合金層產(chǎn)生強(qiáng)度、不存在粘結(jié)劑分解所造成的氣孔、渣孔等缺陷。但其需要專用設(shè)備且工藝過程復(fù)雜、適用的鑄件有限，大部分鑄件仍是采用常壓鑄造工藝生產(chǎn)出來的，因此，解決常壓鑄造條件下的關(guān)鍵技術(shù)問題意義重大。常壓鑄滲工藝必須使用粘結(jié)劑才能使鑄滲

2、前的預(yù)制合金層產(chǎn)生強(qiáng)度，粘結(jié)劑的加入會導(dǎo)致氣孔、渣孔形成，因此，如何優(yōu)化粘結(jié)劑，在保證強(qiáng)度的前提下，降低氣孔、渣孔的形成，是我們首先要解決的問題。在此基礎(chǔ)上，探索了合金粉末粒度、涂覆層厚度對鑄滲效果的影響規(guī)律，在常壓鑄造條件下獲得了質(zhì)量較好的表面鑄滲層，并分析鑄滲層的組織結(jié)構(gòu)與成分，最后測試了鑄滲層的耐磨性。
　　本文首先探討了四種典型粘結(jié)劑（水玻璃、磷酸二氫鋁、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛）粘結(jié)強(qiáng)度、發(fā)氣量對灰鑄鐵表面合金化質(zhì)量的影

3、響規(guī)律。其中水玻璃是四種粘結(jié)劑中最適合常壓鑄滲工藝的粘結(jié)劑，添加量為7 wt.％時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度適宜且發(fā)氣量小，鑄滲層質(zhì)量良好，滲層厚度為5 mm且組織致密、缺陷少。研究了合金粉末粒度、涂覆層厚度對鑄滲層厚度的影響，合金粉末粒度100目，涂覆層厚度4 mm為最優(yōu)參數(shù)。利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X-射線衍射分析儀、能譜儀、硬度計(jì)等分析測試方法，對鑄滲層顯微組織結(jié)構(gòu)、成分及硬度進(jìn)行分析表征，可知鑄滲層存在三個(gè)明顯不同的區(qū)域。不同區(qū)域的顯微