材料和工藝因素對蠕墨鑄鐵組織、加工性能的影響.pdf

1、蠕墨鑄鐵是一種綜合性能十分優(yōu)良的鑄鐵材料，不僅具有近似球鐵的力學(xué)性能，同時具備近似灰鐵的鑄造、減震和導(dǎo)熱等性能。近年來隨著研究的不斷深入，蠕墨鑄鐵在汽車等重工業(yè)行業(yè)有著不可替代的作用。但采用現(xiàn)有的灰鑄鐵加加工生產(chǎn)線對蠕墨鑄鐵件進行機加工時，出現(xiàn)了崩刃、打刀、加工精度不夠等一系列的機加工問題，而目前國內(nèi)外對蠕墨鑄鐵機加工困難的問題卻沒有很全面的研究。本課題是結(jié)合中國一拖集團有限公司在缸體用蠕墨鑄鐵材料的研究開發(fā)中所使用的爐料、可選擇的蠕化

2、劑種類、合金化元素等方面開展研究，試探索爐料、蠕化劑、合金元素和鐵水過濾等對蠕墨鑄鐵加工性能的影響。
　　本文主要研究在不同工藝條件下蠕墨鑄鐵的顯微組織及加工性能，分為有無過濾對比、蠕化劑種類對比、時間靜置對比、添加合金元素對比、不同爐料對比以及不同強度鑄鐵加工性能對比和相同強度不同種類鑄鐵加工性能對比。每組對比研究中都用萬能拉伸試驗機進行拉伸試驗來測得其抗拉強度、屈服強度和延伸率。用布氏硬度計測得其布氏硬度。用光學(xué)顯微鏡并參照國

3、標對石墨形態(tài)和珠光體含量進行評級。用掃描電鏡來觀測珠光體的片間距大小。用動靜態(tài)應(yīng)變儀來進行標定和切削力大小的測定。從而來分析蠕墨鑄鐵的材料及工藝因素對組織及切削加工性能的影響。
　　試驗結(jié)果表明：添加過濾網(wǎng)后，能顯著提高蠕墨鑄鐵的蠕化率，優(yōu)化組織。能有效提高以 Z14鐵為主要爐料的蠕墨鑄鐵的抗拉強度和布氏硬度，并減小斷面敏感性，但切削力略微增大。而對以高純生鐵為主要爐料的蠕墨鑄鐵的性能基本上無影響。與蠕化劑 FeSiRE15Mg3

4、相比，使用蠕化劑 FeSiRE6Mg6能獲得更高的蠕化率和更小的斷面敏感性。且以高純生鐵為主要爐料的蠕墨鑄鐵使用蠕化劑 FeSiRE15Mg3，抗拉強度達到400 MPa，但蠕化率較低，而使用蠕化劑FeSiRE6Mg6不僅蠕化率高、斷面敏感性小，抗拉強度也達到350 MPa。隨著Cu、Sn合金元素的復(fù)合添加，鑄鐵的斷面敏感性都明顯降低。以高純生鐵為主要爐料的蠕墨鑄鐵能獲得較高的蠕化率、珠光體含量、抗拉強度和布氏硬度，但切削力也顯著增大。

5、而以 Z14鐵為主要爐料的蠕墨鑄鐵非常容易灰鐵化，因此不適宜采用復(fù)合添加 Cu、Sn合金元素的方法來提高其力學(xué)性能。隨著靜置時間的延長，鑄鐵試樣的斷面敏感性會顯著增高，而切削力都略微降低。以高純生鐵為主要爐料的蠕墨鑄鐵仍能保持80％以上的蠕化率、抗拉強度也在330 MPa。而以 Z14鐵為主要爐料的蠕墨鑄鐵易灰鐵化。鑄鐵的抗拉強度和切削力沒有嚴格的對應(yīng)關(guān)系，鑄鐵的石墨形態(tài)和珠光體含量對抗拉強度和切削力都有一定的影響，但石墨形態(tài)對抗拉強度