蠕墨鑄鐵磨損性能研究.pdf

1、蠕墨鑄鐵的鑄造性能、導(dǎo)熱性能和切削加工性能近于灰鑄鐵，而力學(xué)性能近于球墨鑄鐵，已經(jīng)在液壓件、耐熱疲勞件中獲得成功應(yīng)用。蠕墨鑄鐵不僅具有遠(yuǎn)高于灰鑄鐵的強(qiáng)度(＞400MPa)和耐熱疲勞性能，具有良好的致密性、減震性能和耐磨性能，而且具有和灰鑄鐵相當(dāng)?shù)蔫T造工藝適應(yīng)性能，使能夠生產(chǎn)出和灰鑄鐵同樣復(fù)雜的蠕墨鑄鐵缸體缸蓋。由于蠕墨鑄鐵的高強(qiáng)度，可進(jìn)一步減少鑄件的薄厚，壁可減至3.5mm，缸體的重量和鋁合金缸體相當(dāng)，而其體積以及結(jié)構(gòu)效率明顯優(yōu)于灰鑄鐵

2、缸體。近年來，國內(nèi)外正在研制無缸套發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、無缸蓋一體無缸套發(fā)動(dòng)機(jī)，這就要用作缸體的蠕墨鑄鐵還必須具有較好的耐磨性。然后至今為止對(duì)蠕墨鑄鐵不同載荷條件下的耐磨性，尤其是究蠕墨鑄鐵的摩擦磨損性能同蠕墨鑄鐵蠕化率的關(guān)系，以及蠕墨鑄鐵的磨損機(jī)理，尚缺乏系統(tǒng)試驗(yàn)研究。
　　將試樣按蠕化率分成50～60％，60～70％，70～80％，80～90％四組，另有H250試樣作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。本試驗(yàn)操作在M-2000磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，選擇46＃機(jī)油為潤(rùn)

3、滑油，滴油速度是30滴/min，以Φ50×Φ16×10mm的45鋼鋼環(huán)為對(duì)磨件，對(duì)磨件的轉(zhuǎn)速是200rad/min。試驗(yàn)選擇了200N、400N、600N、800N四種摩擦載荷及3h的摩擦?xí)r間。對(duì)比H250的摩擦性能和磨損機(jī)理，研究了不同蠕化率的蠕墨鑄鐵的摩擦性能和磨損機(jī)理。用精度為0.1mg的電子天平測(cè)量合金試樣的質(zhì)量損失，在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫拉伸實(shí)驗(yàn)，用布氏硬度計(jì)測(cè)蠕墨鑄鐵硬度，在光學(xué)顯微鏡上觀察后合金的微觀組織，通過掃描電鏡

4、(SEM)觀察磨痕形貌。獲得試驗(yàn)結(jié)果如下:
　　(1)摩擦條件相同，在一定范圍內(nèi)，試樣所加載荷相同時(shí)，隨著蠕化率的提高，蠕墨鑄鐵的磨損量逐漸增加。
　　(2)蠕墨鑄鐵的低速耐磨性能優(yōu)于灰鑄鐵HT250。
　　(3)所加載荷為600N，蠕化率為50～60％時(shí)，蠕墨鑄鐵以磨粒磨損為主;蠕化率為60～70％時(shí)，磨損機(jī)制為磨粒磨損夾雜著輕微粘著磨損;蠕化率為70～80％時(shí)，磨損機(jī)制為粘著磨損、磨粒磨損和附帶輕微表面疲勞的混合磨

5、損機(jī)制;蠕化率為80～90％時(shí)，磨損機(jī)制為輕微粘著磨損并附帶明顯的表面疲勞。綜上說明:在一定范圍內(nèi)，隨著蠕墨鑄鐵蠕化率的提高，其抗磨損性能有所下降。
　　(4)所加載荷為800N，蠕化率為50～60％時(shí)，磨損機(jī)制為磨粒磨損夾雜些許粘著磨損;蠕化率為60～70％時(shí)，磨損機(jī)制為磨粒磨損和比較嚴(yán)重的粘著磨損;蠕化率為70～80％時(shí)，磨損機(jī)制為輕微磨粒磨損和略帶表面疲勞的粘著磨損;蠕化率為80～90％時(shí)，磨損機(jī)制基本全部為表面疲勞。綜上說

6、明，在一定范圍內(nèi)，隨著蠕墨鑄鐵蠕化率的提高，其抗磨損性能逐漸下降。
　　(5)所加載荷為1000N，蠕化率為50～60％時(shí)，磨損機(jī)制為完全粘著磨損;蠕化率為60～70％時(shí)，磨損機(jī)制從粘著磨損向表面疲勞轉(zhuǎn)變;蠕化率為70～80％時(shí)，磨損機(jī)制為粘著磨損占主導(dǎo)地位的混合粘著磨損和表面疲勞;蠕化率為80～90％時(shí)，磨損機(jī)制為表面疲勞。綜上說明，在一定范圍內(nèi)，隨著蠕墨鑄鐵蠕化率的提高，其抗磨損性能逐漸下降。
　　(6)所加載荷為120