高強度灰鑄鐵力學性能的提升.pdf

1、本文在生產條件下通過實驗研究了碳硅元素、銅鉻合金化、孕育處理對歐Ⅲ柴油機汽缸體顯微組織和力學性能的影響。
　　 實驗研究結果表明在碳當量相當情況下，提高硅碳比，降低碳的百分含量，提高硅的百分含量，組織中初析奧氏體數(shù)量增多，加固了鑄件基體。石墨量的減少，減輕了片狀石墨對金屬機體的切割作用。硅元素在基體中的固溶量增加，強化了珠光體中的鐵素體，因此可以提高鑄件抗拉強度。當碳硅比達到0.68時，抗拉強度可提高至336MPa。
　　

2、 銅元素能降低奧氏體轉變的臨界溫度，細化并增加鑄件珠光體含量。由于生產中鐵水中有一定含量的鉻、錫元素的存在，銅元素加入量的改變對鑄件珠光體含量未產生明顯影響。銅含量由0.2％增加至0.4％，基體組織中珠光體片間距得到明顯細化，單鑄試棒的抗拉強度由285MPa提高至310MPa。但是銅對細化珠光體的作用是有限的，當銅含量增加至0.5％時，珠光體片間距不在發(fā)生明顯變化，抗拉強度略有降低，這可能是銅元素偏析于共晶團晶界，增加了晶界脆性，削弱

3、強度的緣故。
　　 生產實踐表明，孕育劑的加入方式和加入時間直接影響到孕育劑的吸收狀況，而孕育劑的吸收狀態(tài)對鑄件性能有決定性的影響。實驗證明，孕育劑直接加入包底，不利于孕育劑的吸收，鑄件石墨形態(tài)分布差，抗拉強度低；采用出鐵時隨流孕育能夠提高材料吸收，改善鑄件石墨形態(tài)的分布，提高抗拉強度；當出鐵量為1/3后開始加入孕育劑，加入時間為25s時，鑄件的孕育效果最佳；當繼續(xù)延長加入時間至35s時，后期加入孕育劑漂浮在鐵水表面氧化燒損，不

4、利于吸收，降低了鑄件的力學性能。
　　 作為生產線大批量生產，操作質量的穩(wěn)定性對產品質量有著重要的影響。本文通過實施熔煉預控制、爐前處理材料的準確秤量、機械控制爐前處理材料加入時間等措施，研究了實施前后單鑄試棒抗拉強度檢測結果。結果顯示：實施以上措施后，鑄試棒抗拉強度檢測結果控制上限由375MPa變335MPa，控制下限由280MPa變?yōu)?96MPa，上下限顯之差由95MPa降為39MPa，優(yōu)化了鑄件性能控制區(qū)間，明顯提高了生產