高強(qiáng)度高彈性模量低殘余應(yīng)力鑄鐵的制備與組織性能分析.pdf

1、本文通過對常用高強(qiáng)灰鑄鐵組織與性能關(guān)系的研究，開發(fā)出一種不含鎳、鉬等合金元素的新型灰口鑄鐵材料。通過金相顯微鏡、拉伸試驗(yàn)機(jī)等試驗(yàn)設(shè)備分析了新型鑄鐵材料的顯微組織，測定了新型鑄鐵材料的抗拉強(qiáng)度、彈性模量、耐磨性能、密度、沖擊韌性及抗彎強(qiáng)度等機(jī)械性能，并對新型灰鑄鐵的冶金性能做出評估。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：新型灰鑄鐵材料的抗拉強(qiáng)度高達(dá)343．3MPa，彈性模量為113．7GPa，抗彎強(qiáng)度659．9MPa，沖擊功為3．9J，密度為7．320

2、6g/cm3，并且殘余應(yīng)力較低為67．2MPa。相對于通用的HT300高強(qiáng)鑄鐵，新型鑄鐵材料的抗拉強(qiáng)度提高了8．2％，抗彎強(qiáng)度提高了12．2％，布氏硬度提高了6．2％，耐磨性能提高了6．5％。而且，新型鑄鐵材料的共晶度、成熟度和品質(zhì)系數(shù)等冶金性能均滿足理想值。因此，新型灰鑄鐵材料是一種高強(qiáng)度、高彈性模量、低應(yīng)力的新型鑄鐵材料． 本文還探索了退火、多元共滲和等溫淬火等熱處理工藝對灰鑄鐵性能的影響。經(jīng)過一次退火工藝后，灰鑄鐵的殘余應(yīng)

3、力降低了23．3％～44．3％。經(jīng)過多元共滲工藝處理后，灰鑄鐵的表層的顯微硬度高達(dá)780HV，是基體的3倍；耐磨性能提高了69．8％；耐蝕性能提高到312小時腐蝕級別為9級。經(jīng)過等溫淬火工藝處理后，灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度高達(dá)451．3MPa，比原材提高了42．2％；耐磨性能提高了47．99％；布氏硬度提高了16．6％；沖擊功提高了20．8％。因此退火工藝、多元共滲工藝和等溫淬火工藝能有效的改善灰鑄鐵的性能。 本文最后討論了新型鑄鐵性能