發(fā)動機缸體用灰鑄鐵材料加工性鑄鐵材能研究.pdf

1、灰鑄鐵由于具有減震性、耐磨性以及良好的鑄造性能，在當今金屬材料中仍應用廣泛。目前，大型載重汽車和拖拉機的發(fā)動機缸體選用材料以高強度灰鑄鐵為主。國內外高強度灰鑄鐵發(fā)展的趨勢主要表現為：獲得高強度、剛度的同時，具有較好的鑄造性能與加工性能，即強度、硬度、石墨化三者聯(lián)系起來，達到力學性能、鑄造性能與加工性能的統(tǒng)一。
　　本文設計了一種新的切削力測量用應力應變系統(tǒng)的標定裝置和標定方法。在此基礎上，以一種可視為均質材料為切削對象，在短距離切

2、削刀具的磨損可忽略不計的情況下，考查了對刀以及機夾刀具的刀片重裝和整體機夾刀具重裝對主切削力的影響。通過力學性能測量、組織觀察分析、切削力大小測試并結合刀具磨損形貌觀察，對合金元素Cu和Cr、多元合金添加劑、雜質元素Ti以及不同孕育劑對灰鑄鐵性能的影響進行了系統(tǒng)的分析研究。研究表明：三向力掛載標定裝置在車削力測定時，能夠對應力應變系統(tǒng)進行簡單、快速、準確的標定。該標定裝置使用方便，直接采用標準砝碼作為基準，能實現三個相互垂直方向上的精確

3、加力。刀片重裝和更換造成切削力的變化小于2％，整體刀具的重裝造成的切削力變化高達約11%，用切削力評價材料的加工性能時，采用機夾刀具，可更換刀片，但刀桿需一次性安裝。合金元素Cu、Cr的復合添加可以細化珠光體組織和改善顯微硬度的均勻性，從而提高灰鑄鐵的力學性能和改善切削加工性能。采用多元合金添加劑處理得到的灰鑄鐵的抗拉強度達到HT300要求，且其切削力大小及刀具磨損程度均小于銅合金化得到的灰鑄鐵試樣。多元合金添加劑合金化處理在力學性能及

4、切削加工性能方面均滿足代替銅合金化要求。采用不同原材料（低鈦生鐵和鑄14生鐵）熔煉澆鑄的不同鈦含量的灰鑄鐵，其力學性能相當，低鈦生鐵試樣刀具磨損程度及切削力均小于鑄14生鐵試樣。四種不同孕育劑單一處理和復合孕育處理的灰鑄鐵， SiSr（80%）+75FeSi（20%）復合孕育處理的灰鑄鐵件擁有最高的硬度，但其斷面敏感性較大。復合孕育處理的灰鑄鐵件較單一孕育處理的灰鑄鐵件石墨細小，基體組織均勻性好，其力學性能及加工性能較好。相同強度下，B