鋁錠連鑄機(jī)用模具材料熱疲勞性能的研究.pdf

1、熱疲勞破壞是鋁錠連鑄機(jī)澆注模具的主要失效形式之一，是限制其使用壽命的重要因素。因此，改善鋁錠連鑄機(jī)用模具材料的熱疲勞性能對(duì)于提高模具的使用壽命，擴(kuò)大其在國內(nèi)的推廣與應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義。 本文針對(duì)鋁錠連鑄機(jī)用模具的工作條件，采用實(shí)驗(yàn)室模擬研究的方法，進(jìn)行了鋁錠連鑄機(jī)用模具材料熱疲勞性能的研究，分析了球墨鑄鐵模具材料不同的熱處理工藝參數(shù)試樣的熱疲勞性能變化規(guī)律，并研究了球墨鑄鐵模具材料的熱疲勞特性及球墨鑄鐵熱疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展

2、機(jī)理。為提高鋁錠澆注模具的耐熱疲勞性能提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 研究結(jié)果表明：對(duì)于球墨鑄鐵的初期微裂紋，均萌發(fā)于石墨相與基體的交界處，由于石墨相強(qiáng)度低，其分支處易于引起應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋的萌生，微裂紋的擴(kuò)展一般也是沿著石墨球距離最近的路徑擴(kuò)展的。在熱疲勞裂紋擴(kuò)展的初期可采用統(tǒng)計(jì)平均裂紋長度作為熱疲勞損傷程度的判據(jù)，但在裂紋擴(kuò)展的后期裂紋在寬度方向的擴(kuò)展占據(jù)了主導(dǎo)地位，則需要用新的判據(jù)代表這個(gè)階段的熱疲勞損傷程度。實(shí)驗(yàn)中根據(jù)熱疲勞裂紋的實(shí)際

3、擴(kuò)展情況定義了表面裂紋損傷因子D（D=A％·W/L）以作為此過程的判據(jù)，經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)，這種新判據(jù)可以很好地表征熱疲勞裂紋的后期擴(kuò)展行為。 對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究表明，熱處理對(duì)球墨鑄鐵模具材料的熱疲勞性能有顯著影響，通過選擇合適的熱處理工藝可以明顯提高鑄鐵的熱疲勞抗力。實(shí)驗(yàn)中比較了不同的熱處理工藝及熱疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇出綜合性能良好，熱疲勞裂紋擴(kuò)展較慢的熱處理工藝為：900℃×2h退火+900℃×2h正火，900℃×2h+300℃×1h等溫淬