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铁路用高强度铸造铝合金的研究
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获得具有良好韧性的球墨铸铁是材料制造行业共同追求的目标。根据国内外科学工作者对球墨铸铁的研究,提高球墨铸铁的冲击韧性主要从基体组织,化学成分,石墨组织,制备工艺等几个方面着手。1基体组织对球墨铸铁的性能影响1.1铁素体铁素体具有优良的塑性、韧性和较低的强度。球墨铸铁基体组织中铁素体数量增多,延伸率随之增高,在化学成分(主要指硅和磷)合格的条件下,铁素体含量越多,冲击值也越高。高韧性球墨铸铁的基体组织常以铁素体为主。1.2渗碳体渗碳体严重恶化韧性和塑性,引起脆性。渗碳体数量增加,特别是呈网状分布时,将严重影响球墨铸铁韧性。渗碳体超过3%后,将提高脆性转变温度。因此高韧性球墨铸铁中游离渗碳体数量不应超过3%。1.3磷共晶磷共晶是一种硬而脆的组织,它存在于球墨铸铁的共晶团边界,严重恶化韧性和塑性,特别是三元磷共晶严重影响球墨铸铁的韧性。磷共晶呈网状或断续网状分布时影响较大,磷共晶呈粒状时影响较小。磷共晶的数量应控制在1%以下。2化学成...&
(本文共1页)
权威出处：
铁素体球墨铸铁具有良好的韧性和不容易发生脆性断裂等优点,满足大型风力发电机组轮毂、变速箱、底座等部件在常温和较低温度(-20℃左右)工作环境下的使用要求,但在更低温条件下(-40℃以下),其力学性能发生显著变化容易发生脆性破坏。目前关于铁素体球墨铸铁低温冲击断裂机理的研究很少,对冲击过程中材料断裂特征、断裂行为、石墨球和晶界在断裂过程中的作用及温度变化对冲击断裂的影响机理均不掌握。基于上述原因,本课题开展了铁素体球墨铸铁低温冲击性能影响因素及断裂行为的研究。对铁素体球墨铸铁进行系列示波冲击试验结果表明：温度对冲击过程中裂纹形成和裂纹扩展能力均有明显影响,在韧脆转变温度以上时,球墨铸铁冲击断裂所需的裂纹形成功变化不大,裂纹扩展功有所下降,而在韧脆转变温度以下时,裂纹形成功与裂纹扩展功均存在剧烈的下降。采用激光共聚焦显微分析系统对QT400-18L球墨铸铁冲击断口进行定量研究发现,随着温度的降低球墨铸铁的断面粗糙度指数减小且断面粗糙...&
(本文共109页)
权威出处：
现代球墨铸铁是由美国国际镍公司(INCO)麦里斯(K.D.Millis)于1943年研制成功的[1]。在随后的50～70年代,对球墨铸铁进行了广泛的研究。从19世纪80年代后,在球墨铸铁的石墨形核和孕育、石墨的球状生长等基础理论方面取得较大的进展[2-3]。在国内外,球墨铸铁已经代替部分可锻铸铁、铸钢和锻钢来制造许多零件,如采用高韧性的球墨铸铁代替铸钢和可锻铸铁来制造载重汽车的后桥壳[4],采用等温淬火奥贝球铁代替锻钢制造汽车的齿轮[5]和采用正火态的球墨铸铁制造汽车的曲轴[6]也在实际中得到越来越多的应用。在球墨铸铁的使用过程中,常常要求有一定的冲击韧性,一般采用10 mm×10 mm×55 mm的标准试样在摆式冲击试验机上一次冲断,测定试样冲断时消耗的功来表示冲击韧性。在球墨铸铁的冲击试验中,常常选取无缺口试样进行冲击,其冲击功约有几十到上百个焦耳,但有缺口试样的冲击功数据不太多,尤其是V型缺口试样的冲击功数据更少[7-8]...&
(本文共3页)
权威出处：
风电配件用球墨铸铁是随着风力发电行业的发展而出现的一类低温高韧性球墨铸铁,是球墨铸铁近期发展的新方向之一。由于普通球墨铸铁的低温冲击韧性较低,在寒冷的环境中易发生脆性断裂,无法满足风电配件的性能要求,不适合用以生产风电配件。因此在生产风电球铁配件时,必须选用具有较高生产技术含量的低温高韧性球墨铸铁,以此来保证风电配件的使用安全。本课题主要围绕球墨铸铁的低温冲击韧性展开,研究了球墨铸铁的生产工艺、力学性能和金相组织之间的关系。通过对实验试样进行化学成分检测、力学性能测试、金相组织观察和断口扫描分析,确定出了生产风电配件用球墨铸铁的最佳化学成分和生产工艺,提出了提高球墨铸铁低温冲击韧性的有效途径,对风电配件用球墨铸铁的生产具有一定的指导意义。通过研究发现,在化学成分上硅、铜、铋对球墨铸铁的低温冲击韧性有显著影响。在生产工艺上选用高效球化剂、复合孕育剂和高低温两阶段石墨化退火,都是提高球墨铸铁低温冲击韧性的有效途径。球墨铸铁的低温冲击...&
(本文共63页)
权威出处：
本文对低碳球铁的组织、性能、处理工艺及球化进行了实验研究，分别考察C％=1.2％、Si％=1.8％；C％=1.4％、Si％=2.0％；C％=1.8％、Si％=2.2％；C％=2.0％、Si％=2.4％四组成分的低碳铁水在系列化SX变质剂的作用下形成的不同组织与表现出的力学性能，以及它们之间的关系。分析了低碳铁水中的元素与孕育剂中的元素对低碳球铁球化与性能的影响。结果表明：经SX变质剂处理后的低碳铁水可以获得细小、分布较广的石墨球，低碳球铁的综合性能不低于传统球铁，在铸态下就可以达到QT700-2的水平。但成本却大为降低。低碳球铁在铸态下的抗拉强度可达750MPa，冲击韧性可达20J／cm~2，其中石墨球直径在5～20μm，基体以珠光体为主，有少量的铁素体与渗碳体。对低碳球铁的强化与韧化做了初步的分析研究，认为低碳球铁的韧化处理具有很重要的现实意义。在扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)上观察石墨球，与传统石墨球相比低碳球铁的石...&
(本文共107页)
权威出处：
过去十年间,风能,气、水能,矿山和水泥工业领域对厚断面球墨铸铁的需求日益增加。例如,全球风力涡轮机的装机容量从原先的10 000 MW增长至127 000 MW,每兆瓦需要15~25 t球墨铸铁件(单件铸件质量在0.5~30 t),因而,风力涡轮机行业需要许多厚断面球墨铸铁件。厚断面球墨铸铁件在寒冷环境下使用时,必须同时满足低温冲击性能、静态抗拉强度和伸长率最小值要求;通常要求它们-20℃时的冲击韧度值在12 J,或根据DIN EN1563标准,铸件最厚部位为10 J。能用铁素体化退火的方法来满足这样的性能要求,但是,考虑到铸件的大量性和它们巨大无比的尺寸,这种方法的代价之高是显而易见的。事实上,铸态条件下达到这些性能要求才是更经济的方法。笔者在此分两部分介绍厚断面球墨铸铁件静态力学性能和冲击韧度的研究进展情况。第一部分是显微组织和冲击韧度的文献资料综述,第二部分是Rio Tinto Iron&Titanium近期的研究成果。R...&
(本文共8页)
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