不同蠕化率的蠕墨鑄鐵滾動磨損性能研究.pdf

1、重型車輛在國民經(jīng)濟中扮演越來越重要的角色，對其需求量也在不斷增大?，F(xiàn)代柴油發(fā)動機要求高的功率、輕的質(zhì)量以及輕薄化的體積。蠕墨鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能，較高的力學(xué)性能，完全能滿足復(fù)雜、厚度不均的發(fā)動機缸體的使用要求。發(fā)動機工作過程中各運動副的運動表面產(chǎn)生劇烈的摩擦，其中缸體缸蓋磨損形式復(fù)雜，屬于滾滑復(fù)合磨損形式。所以探討蠕墨鑄鐵的滾動磨損性能就顯得特別有意義。柴油發(fā)動機缸體缸蓋形狀復(fù)雜且壁厚不均，導(dǎo)致在鑄造過程中冷卻速度不一樣，得到不同的蠕

2、化率。目前學(xué)界對于蠕墨鑄鐵的滾動磨損性能，特別是蠕化率作為影響因素的研究報道不多，所以把蠕化率作為一個變量來研究蠕墨鑄鐵的滾動磨損性能具有一定的實際意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴隨著蠕化率的升高，蠕蟲狀石墨分布更加均勻。隨著蠕化率的增加，蠕墨鑄鐵的抗拉強度、延伸率及硬度直線下降。蠕60試樣抗拉強度為513MPa，延伸率為4％，硬度為272HB；蠕90試樣抗拉強度為452MPa，延伸率為1%，硬度為239HB?；诣T鐵試樣抗拉強度

3、為200MPa，延伸率為0.5%，硬度為220HB；球墨鑄鐵試樣抗拉強度為547MPa，延伸率為4%，硬度為280HB。⑵油潤滑條件下，隨著蠕化率的上升，磨損量呈直線上升趨勢，蠕墨鑄鐵滾動磨損性能明顯下降。蠕60試樣與蠕90試樣在400N載荷下，兩者磨損量相差6.6%。二者在高載荷1000N，磨損量相差達(dá)到了17.3%。在惡劣工況條件下，蠕化率對蠕墨鑄鐵滾動磨損性能影響更大。油潤滑條件下，蠕墨鑄鐵試樣滾動磨損屬于典型的疲勞磨損形式。⑶干

4、摩擦條件下，在一定范圍內(nèi)，隨著蠕化率的提高，磨損量呈直線上升趨勢。蠕60試樣與蠕90試樣在400N載荷下，兩者磨損量相差2.1mg，達(dá)到7.2%，二者在高載荷1000N下，磨損量相差反而縮小到1.4mg，約為3.9%。在干摩擦嚴(yán)酷工況下，蠕化率對蠕墨鑄鐵滾動磨損性能影響降低。在干摩擦條件下，磨損產(chǎn)生的高溫促使兩摩擦表面發(fā)生粘著現(xiàn)象，其磨損機制為粘著磨損。⑷隨著蠕化率的提高，蠕墨鑄鐵的硬度和耐磨性能呈明顯下降趨勢。蠕化率低的蠕墨鑄鐵試樣接

5、近球墨鑄鐵試樣；反之，蠕化率高的蠕墨鑄鐵試樣和灰鑄鐵試樣在硬度和耐磨性表現(xiàn)得更為接近。球墨鑄鐵試樣磨損量最小，為蠕鐵試樣磨損量77.8%；灰鐵的磨損量最大，接近蠕鐵試樣的2.6倍。三種鑄鐵亞表層由于在滾動磨損過程中受到擠壓，其中灰鐵中片狀石墨尖端出現(xiàn)微裂紋，延伸到磨損表面；蠕鐵、球鐵中石墨無變形?；诣F亞表面出現(xiàn)明顯變形，片狀石墨尖端形成微裂紋向基體內(nèi)延伸，同時石墨相發(fā)生脫落現(xiàn)象，其亞表面頂端磨面上出現(xiàn)磨損后的凹坑。⑸蠕墨鑄鐵中石墨相雖然