球墨铸铁低温冲击韧性的研究

关于低温球铁件的性能

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球墨铸铁低温冲击韧性的研究 王强,李雷,桃野正: (. 1河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 4 4 0;2日国立室兰工业大学材料物性工学院.E本室兰 0 0 5 5 500 .本 l 5 88 ) 捅要:研究了球墨铸铁基体组织中珠光体率和石墨数量对其硬度以及低温 (2一 0℃ )冲击韧性的影响 .研究结果表明,随着珠光体率的增加,球墨铸铁硬度增加,但低温冲击韧性下降;对于铸态和正火态球铁,石墨数量对基体硬度和u形缺口低温 (2一 0℃)冲击韧性几乎没有影响.对于退火态球铁,随着石墨数量的增加,一 0℃冲击韧性值显著增 2加;当石墨数量达到 4 0/时,其 U形缺口冲击韧性达 2 .J m铸态的3 . 0个 mm 90/,是 c倍

关键词:球墨铸铁;低温冲击韧性;石墨数量;珠光体;铁素体中图分类号:T 4 .文献标识码:A文章编号:1 0— 9 7 (O O 10 9— 4 G135 0 14 7 2 L)0— 1 3 0

St d n I p c u h e s o ci s r tSu z r u yO m a t To g n s fDu te Ca tI l OBa b e o W ANG a g, I e' T d s Mo n 2 Qin 'L i a a i mo 0 L .

( . c o I f tr l S in e& E gn eig H n nP l e h i Un e s y J o u 5 0 0 1 S h o o e i s ce c Ma a n i r, e a oy c nc i ri, i z o4 4 0 . e n t v t a He a, ia 2 De a t n fMa e il in e& En n e ig. n n Chn; . p rme t t r sSce c o a gie r n

Muoa si t f e h oo y Muoa 5 8 8, a a ) rrnI tueo c n lg, r rn0 0 5 5 J p n n t T Ab ta t Th fe t f p a le r t n r p i n d l o n n t e h r n s n i p c sr c: e e c s o e rt ae a d g a ht i e o ue c u t o h a d e s a d m a t

tu h e s o u t a ti n a u z r ( 2 C ) wee su id T e rs l n iae ta h o g n s fd ci c s o ts b e o - 0 o l e r r tde . h e u s i c t h tte t d h r n s ft e m ar c e s sa dt e i p c o g n s ts b e o d ce s swi h c e s a d e s o ti i r a e n h m a t u h e s a u z r e r a e t t e i r a e h xn t h n o e p a le r t .F h s c s u te c s o n o m a iig o e t e g a ht o ue c u t f h e rt ae or e a— a t c i a ti n a d n r l n n, h r p i n d l o n t i t d l r z e h s It fe tb t n t e m a r a d e sa d o m p c u h e s a u z r Ho v r f rte a il e c o h o h ti h r n s n n i a t o g n s ts b e o. we e . o h te x t a n aig d c i r n t e i p c o g n s ts b e o dsicl c e s s wi h n r a e o h n e l u te i . h n l o m a t u h e sa u z r it t i r a e t t e ic e s fte t n yn h n d l o n.W h n te n d l o n S u o 4 0 n d m m2 h m p c o g n s f U— oc o ue c u t e h o ue c u ti p t 0 o/ .t e i a tt u h e s o n t h s e i e t 2 e c e 9 0 J c 2 a d i i h e m e fa . a t u te i n p cm n a - 0 o r a h s 2 ./ m . n t r e t C tS i so s c s ci o . d

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Ke d: d ci a ti n i p c u h e s a u z r g a ht o ue c u t p a le f ri yWOr s u te c s o;m a t o g n s t b e o; r p i n d l o n; e rt;e re l r t s e i t

现代球墨铸铁自2世纪 4年代美国国际镍公司 0 0 ( O r O)青年科研人员K. ls N D Mii l首先研制成功以来, 在工业上获得了广泛应用[] 1 .高寒地区行驶的汽车, _ 2 风力发电设备以及常年行驶在北冰洋的远洋货轮上的 一

基体组织中不同珠光体含量对球墨铸铁低温 (2一 0℃) 冲击韧性和硬度的影响.

1试验方法 11合金的熔炼 . 所用材料的主要化学成分为 (质量分数) .%~:33 38 C,2%~ . S,01 05 Mn .% . 2% i . 2 7%~ .% .炉料主要为

些球铁铸件,都要求一定的低温冲击韧性,以免低

温脆断造成事故 .但球墨铸铁的冲击韧度较低,使其应用受到了限制,所以提高球墨铸铁的冲击韧度,尤其是低温冲击韧度已成为近年来人们关注的热点 . 球铁冲击韧性的评价一般采取标准夏比试样在摆 锤冲击试验机上一次冲断,用测定试样冲断时消耗的

生铁和废钢,生铁的化学成分为,45% C,1 2 S, .1 .% i 3 017 Mn . 2 P .% S .% 7,00%,00 7 2;废钢为含碳 05 .%的碳钢 .原铁液成分调整用 7%F .i金,球化剂为 5 eS合 F .i合金,其添加量为 1%.孕育剂有两种,分 eS— Mg . 5

功来表示冲击韧性 .过去,常常选取无缺口试样进行冲击,有缺口试样的冲击功数据较少『 .在球铁生产 3卅

别为F .i i es—r eS.和F .i合金,其具体成分见表 1因为 B z .

中,希望获得球形圆整,球径较小和球数较多的石墨 . 球 .国内把石墨大小作为评价球铁组织石墨均匀化程

孕育剂2的孕育能力要大于孕育剂 1,所以在合金本身 含微量合金元素的情况下分别添加少量孕育剂,能使试样在化学成分基本相同的情况下得到不同的石墨数 量 .本文中共设计了3 Y bo k~,Y.lc 1种 -lc h样: bok未添加

度的参数,对于石墨球数的研究较少,国外却一直将其作为球铁生产的主要因素进行研究 .所以本文中采 用u形缺口夏比冲击试验,探讨了不同石墨数量以及 收稿日期:2 0— 8 1 . 0 9 0— 0

任何孕育剂,Y bo k和Y—lc 3 .l 2 c bok分别添加01 .%的孕育

基金项目:河南省教育厅基金资助 ( 0A 60 9; 2 8 4 00 )河南理工大学博士基金 ( 82 )青年骨干教师基金 ( 92 )北海道科学技术综合振兴中心项目. 0 6 54; 4 4 6 07; 作者简介:王强 (9 2 ) 18一,男,河南南阳人,硕士研究生,主要从事凝固技术及新材料研究.E mal q p@yh

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球墨铸铁低温冲击韧性的研究

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