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不同合金元素对灰铸铁棒料的组织和性能的影响
发布者:山东亿锦铸铁型材厂家   阅读:51
 
对材质为HT250灰铸铁棒进行组织及性能测试,研究了铁水成分中的Si/C比以及Cr、Sn、Cu合金元素的加入量对试样的组织、力学性能、耐磨性能、铸造性能等的影响规律,确定出合适的Si/C比、Cr元素、Sn元素、Cu元素的添加量,为稳定发动机缸体铸件的生产质量和降低生产成本提供理论与实践依据。
  通过试验研究发现,在CE和孕育处理相同的情况下,当CE范围在3.95-4.07之间,Si/C比为0.53时,石墨组织较粗大,材料的抗拉强度与硬度小分别为259MPa、202HB。随着Si/C比值的提高(0.53-0.69),石墨及共晶团组织得到细化,珠光体片间距减小,材料的强度与硬度逐渐提高;当Si/C=0.64时,抗拉强度达到大值295MPa;当Si/C超过0.64时,随着Si/C比值的增加抗拉强度逐渐减小,另外随Si/C比值的增加,铸造的白口倾向降低。因此从力学性能和组织考虑,在CE=3.95-4.07和其他合金成分相近时,Si/C控制在0.65±0.05范围比较合适。
  当碳当量和其它条件相近时,研究发现Cr、Sn含量分别从0.45±0.05%、0.08±0.01%降低到0.35±0.05%、0.065±0.005%时,试棒的抗拉强度和缸体的顶盖面及心部的硬度略有提高,而且缸体硬度变得均匀;同时降低Cr、Sn含量,可以减少珠光体的片间距,而细小的珠光体对强度和硬度及耐磨性能是有利的;另外降低Cr、Sn含量,铸件的白口倾向得到降低。因此Cr控制在0.35±0.05%,Sn控制在0.065±0.005%对组织、力学性能、耐磨性能以及铸造性能是有利的,并且可以降低生产成本。
  在碳当量和其它条件相近时,当Cu含量由0.18%增至0.47%时,对于缸体的石墨组织形态,基体组织中的珠光体含量影响不大。但随着Cu含量的增加,铁液的白口倾向逐渐减小,共晶团数量逐渐减少且尺寸增加。当Cu含量在0.18%-0.41%之间时,随着含Cu量的增加,珠光体片间距逐渐减小,珠光体得到细化,缸体试样的抗拉强度和硬度也随之增加,当Cu含量为0.41%时,抗拉强度和硬度达到大值分别为286MPa、HB219,因而缸体磨损量增长小,耐磨性能好。当Cu含量在0.41%-0.47%之间时,随着Cu含量的增加,珠光体片间距无明显变化,试样的抗拉强度和硬度略有所下降,变化不是十分明显。因此Cu含量控制在0.4±0.05%是比较合适的。
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