低膨脹鑄鐵的工藝和性能研究.pdf

1、隨著科技的日益發(fā)展，微細(xì)化和精細(xì)化成為技術(shù)發(fā)展的主流方向之一。在高精密加工、半導(dǎo)體制造、電器產(chǎn)品以及航空材料制造等，會因?yàn)闊嵝?yīng)而引起工件尺寸精密度的改變，從而導(dǎo)致了材料的失效。這對于機(jī)器設(shè)備的精度和穩(wěn)定性提出了更高的要求。因此對溫度變化敏感較低的低膨脹材料成為制造這些精密儀器和設(shè)備的首選材料。傳統(tǒng)的低膨脹材料對成分要求嚴(yán)格，鑄造性能和加工性能較差，這在一定程度上制約了低膨脹材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和推廣。低膨脹鑄鐵材料在傳統(tǒng)低膨脹材料中添加一

2、定量的C、Si，使得組織中形成了一定量的石墨，從而獲得了較為良好的鑄造性能和加工性能。 目前國內(nèi)外對低膨脹鑄鐵材料的研究較少，缺乏指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐的理論和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，因此展開對低膨脹鑄鐵材料的基本結(jié)構(gòu)、主要元素作用、基礎(chǔ)鑄造工藝、熱處理工藝性能等的研究顯得非常實(shí)用和有意義。本研究首先在實(shí)驗(yàn)室條件下研制出低膨脹鑄鐵材料，隨即展開對其組織結(jié)構(gòu)的研究，并通過不同成分配比，了解其中主要元素Ni對低膨脹鑄鐵材料線膨脹系數(shù)的影響；通過階梯型試樣的

3、澆注，配合計(jì)算機(jī)模擬鑄造技術(shù)，了解該合金的基礎(chǔ)工藝性能(包括充型性能、收縮性能、凝固性能、鑄件敏感性等)；通過不同熱處理方案對比、動態(tài)熱處理實(shí)驗(yàn)尋找合適的熱處理工藝，并對熱處理工藝進(jìn)行合理解釋和優(yōu)化。 在傳統(tǒng)的低膨脹鑄鐵材料中，貴金屬Ni元素的比例含量較高，導(dǎo)致該合金材料的生產(chǎn)成本較高，不利于廣泛推廣和應(yīng)用。在保證一定線膨脹系數(shù)范圍的情況下，嘗試使用較為經(jīng)濟(jì)的金屬元素取代或者部分取代其中的貴金屬元素，以降低其生產(chǎn)成本。選擇Cu、