一种新型实用低碳当量球墨铸铁的研制.pdf

文档介绍：山东大学硕士学位论文摘要本文在实验和生产条件下对球墨铸铁的增碳处理工艺和疦复合变质处理工艺进行了研究，分析了它们对球墨铸铁微观组织和性能的影响机理，确定了最佳的增碳处理工艺和变质处理方法，并通过增碳处理和疦复合变质处理相结合的方法，成功开发出了一种新型的实用低碳当量球墨铸铁．在球墨铸铁的生产中，使用增碳卉时对铁液进行增碳处理，可以提高铁液的形核状态，降低铁液的过冷度，从而有利于石墨的形核，增加石墨球的数量，并且采用废钢加生铁通过增碳处理生产球铁，既能节省大量优质生铁，降低成本，又能提高铸件性能．但是，迄今国内外对球铁增碳工艺的研究报道较少．在实际增碳过程中，增碳效果较差，且不易控制．因此，研究如何优化增碳处理工艺，稳定增碳效果，从而进一步提高球铁的性能具有非常重要的现实意义．实验结果表明，增碳处理降低了铁液的过冷度，在铁液中造成了大量弥散分布的非均质结晶核心，同时，由于生铁用量少，其遗传作用大为削弱。影响增碳处理工艺的因素有增碳剂粒度、增碳温度、铁液搅拌时间和铁液的化学成分。增碳处理改善了石墨的大小、分布和形貌，使石墨细化且均匀分布，基体组织中珠光体量明显增多且变细，珠光体片层间距减小。增碳处理提高了铸铁的强度，使白口倾向减小，伸长率及宏观硬度有较大提高，断面敏感性降低。疦复合变质处理净化了铁液，在铁液中产生异质核心，并使原来不活化的晶核得以长大，结果使铁液中总的晶核数量增多，从而增加石墨球的数量，并使得石墨球细化、圆整且分布均匀。疦渲始辆哂型怀龅拇俳⊥炼蕴的脱硫、脱氧作用，从而起到净化铁水及提高表面张力和界面张力的作用，这是其提高球化率防止变态石墨的本质所在。当疦复合变质剂的加入量为甇％时，球墨铸铁的微观组织和力学性能最好，石墨球和基体组织得到细化，珠光体形成比例减少，球墨铸铁的强度、硬度和韧性都明显增加，白口倾向也得到改善。进一步研究表明，疦髓复合变质增加了铁素体的含量，细化晶粒组织，使得晶问边界增加，阻碍粤坠簿问轿龀龊途刍跞趿薖的破坏作用，可以在较低的碳．．％．和含量．使球墨铸铁中铁素体含量有所增加，从而使得冲击韧性及延伸率上升，综合力学性能得到改善。．％奶跫拢
山东大学硕士学位论文在用增碳法生产球墨铸铁的过程中，采用疦复合变质处理可以促进增碳处理的效果，进一步增加了石墨球的数量，细化并均匀了石墨球及基体组织．经过增碳处理和疦猂春媳渲蚀砗螅匝那慷取⒂捕群腿托缘玫浇徊提高，而白口倾向和断面敏感性减小。增碳处理和癗复合变质处理相结合，使得球墨铸铁微观组织得到显著改善，综合力学性能得到大幅度提高，在铸态下已经达到觚健关键词；球墨铸铁；增碳工艺；疦复合变质；白口倾向；异质核心；磷共晶Ⅱ
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日期：幽论文作者签名：呈＆丝叻论文作者签名：赴垒略师签名：论文作者签名：捅だ镂袷η┟原创性声明关于学位论文使用授权的声明其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。Ｃ苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日
山东大学硕士学位论文第一章绪论球墨铸铁的诞生及发展钢铁的应用使人类文明进入了铁器时代．球墨铸铁的诞生，是继人类发明炼钢技术之后，在黑色金属应用技术方面又一次大的技术创新，是世纪材料科学最重大的技术进展之一．我国古代工匠早在年前就已制造出具有球状石墨的铸铁，分析表明上述铸铁件不含镁或稀土元素，是采用高纯木炭生铁熔剂，在金属型中浇注，经热处理后制成．但由于这种工艺难于大量生产，因而这种古代球铁的独特技艺没有流传至今。现代球墨铸铁采用向铁液中添加球化剂的方法使其在铸态下析出球状石墨，使得球墨铸铁真正登上了工业应用的舞台。球墨铸铁的五十多年的技术进步，使它在年做为工程材料被广泛地用在汽车，农业，能源和其他的工业上．最近进行的抗高温度铸件，等温淬火和热机械处理的应用“参U庵植牧峡1倭诵碌耐揪叮」茉谄瞪系挠τ糜兄亓康限制，可以预见在下一个十年中啪，球铁的应用会有一个绝对的增长指标。此外，借助于先进的工程技术方法，比如：计算机辅助设计软件～再加上计算机充型和凝固模拟应用程序，铸造工艺控制