（机械制造及其自动化专业论文）adi热处理工艺参数对其力学性能影响机理的研究.pdf

1 _ - _ _ _ _ _ _ _ 一 苏州大学学位论文使用授权声明 本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 即；学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献 信息情报中心、中国科学技术信息研究所( 含万方数据电子出版社) 、 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索。 涉密论文口 本学位论文属在钆月解密后适用本规定。 非涉密论文曰 论文作者签名： 导师签名： 期：塑! ! “ 【 a d i 热处理工艺参数对其力学性能影响机理的研究摘要 摘要 球墨铸铁( d u c t i l ei r o n ，简称d i ) 经等温淬火处理后得到a d i 材料，力学 性能大大提高，具有强度高、韧性好、抗磨损、耐低温，密度抗拉强度比值低， 弯曲接触疲劳强度高，吸震降噪性能好，综合力学性能优，以及生产成本低，经 济效益好等众多独特的优点，已经成为替代碳钢甚至铝合金、铜合金的热点材料 之一。 本文采用9 0 0 奥氏体化温度，9 0 m i n 奥氏体化时间，不同等温淬火温度与时 间相组合的热处理参数，对l z q t 5 0 0 7 球墨铸铁进行等温淬火处理，得到九组力 学性能各异的a d i 材料。通过电子扫描电镜及x 射线衍射仪对其金相组织进行定 性、定量分析，研究热处理参数与残余奥氏体体积含量、奥氏体含碳量的关系。 测定各组a d i 材料的强度、硬度、延伸率、冲击韧性，研究热处理参数对a d i 力 学性能的影响规律；通过有限元仿真，断口组织宏观、微观分析及切削力比较等 多种方法，对a d i 材料的各力学性能及宏观表现进行深入细致的探究和阐述。基 于模糊减法聚类的方法，建立了等温淬火温度、等温淬火时间与组织含量及各力 学性能之间的模糊模型，并对硬度推理模型进行了可靠性分析，对不同等级a d i 材料的热处理参数作出预测。 结果表明： 1 、等温淬火后材料的金相组织及成分完全转变，得到了力学性能优异的奥铁 体组织；等温淬火温度对组织含量影响显著，等温时间影响较弱，其中2 5 0 下得 到的a d i 奥氏体含量及含碳量最低，3 0 0 次之，3 5 0 最高；在等温时间6 0 1 8 0 m i n 范围内，奥氏体含量及含碳量随时间的变化规律不一，2 5 0 。c 下，奥氏体含量及含 碳量随时间的延长先增加后基本保持不变，3 0 0 下，6 0 m i n 的含量最高，1 2 0 m i n 、 1 8 0 m i n 的含量变小，3 5 0 下，含量先增加再减小。 2 、a d i 材料的强度、硬度随等温淬火温度的升高而降低，随等温淬火时间增 加，强度先增大再减小，硬度先减小再增大。而延伸率、冲击韧性随等温温度的 升高而升高，随淬火时间的变化规律不一。a d i 拉伸及冲击试样断口，属于韧脆 型混合断口，且随着等温淬火温度的升高，纤维区增加，材料塑性韧性增强，脆 性减弱。切削力研究表明，0 3 5 m m 的圆柱棒料心部没有淬透，表面及顶端硬度高， 切削力大；心部硬度低，切削力小；且淬透性与等温淬火温度及时间关系不大。 摘要 a d i 热处理工艺参数对其力学性能影响机理的研究 3 、基于模糊减法聚类建立的热处理参数与a d i 材料组织含量及力学性能之间 的推理模型可靠，可以根据用户需求预测a d i 材料的热处理参数。根据模型预测， a s t ma d i4 级的热处理参数可以选择9 0 0 c 9 0 m i n ，2 5 0 c 一1 2 0 m i n ，3 级的可以 选择9 0 0 * 0 9 0 m i n ，3 3 0 c 9 0 m i n ，2 级的可以选择9 0 0 c 一9 0 m i n ，3 6 0 c 一6 0 m i n 。欲 得到强度、硬度更高的a d i ，可适当降低等温淬火温度，但不宜低于2 3 0 * ( 2 ( 马 氏体转变上线) 。 关键词：等温淬火球墨铸铁( a d i ) ；热处理参数；力学性能；仿真分析；模 糊减法聚类模型 i l 作者：王伟 指导老师：郭旭红 r e s e a r c ho nt h ei n f l u e n c ea n d m e c h a n i s mo ft h eh e a t t r e a t m e n tp a r a m e t e r so nm e c h a n i c a l p r o p e r t i e so f a d i a b s t r a c t a d im a t 啪a lc a r lb eo b t a i n e db yi s o t h e r m a l l yq u e n c h i n g d u c t i l ei r o n ( d i ) b yt h i s 骶a t m 铋t ，i t sm h a n i c a lp r o p e r t i e sa r eg r e a t l yi m p r o v e d t om e c h a n i c a l d e g r e e a d i m a t e r i a l sn o to i l l yh a v ea g o o ds t r e n g t h ，t o u g h n e s s ，a b r a s i o nr e s i s t a n c e ，b u ta l s o i t s p r o p e n j e sc o u l db ek e p tu n d e ral o w t e m p e r a t u r e b e s i d e s ，i t sr a t i oo fd e n s i t yt ot e n s i l e s t r e 】呼hl s1 0 w b e n d i n gc o n t a c tf a t i g u es t r e n g t hi sh i g h ，i tc a i la b s o r bs h o c k s a n dr e d u c e n 0 1 s e s i t sm e c n a n i c a lp r o p e r t i e sa r e e x c e l l e n t t oe c o n o m i c d e g r e e ，c o s to fp r o d u c i n gi s l o w ，e c o n o 删cb e n e f i ti sg r e a t a t t r i b u t e dt oa l li t su n i q u em e r i t s ，a d ib e c o m e s o n eo f t h em a t e r i a l st h a tc a n s u b s t i t u t es t e e l ，e v e na l u m i n i u ma l l o y , c o p p e r a l l o y i nt h i s p a p e r ，l z q t 5 0 0 - 7d 1w a si s o t h e r m a l l y q u e n c h e d 、v i t ht h et r e a t m e n t p 瑚e t e r so fa u s t e n i t i z i n g t e m p e r a t u r e9 0 0 ( 2 ， a u s t e n i t i z i n gt i m e9 0 m i n ，d i 施r e n t l s o t l l e n l l a l q u e n c h i n gt e m p e r a t u r ea n dd i f f e r e n ti s o t h e r m a l q u e n c h i n gt i m e t h e n9 d i f f e r e n ta d im a t e r i a l sw i t h m e t a l l o g r a p h i cs t r u c t u r e sw e r e d i f f e r e n tm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s w e r eo b t a i n e d t h e i r q u a l i t a t i v e l ya n dq u a n t i t a t i v e l ya n a l y z e db ys c a n n i n g e l e c t r o n 蛐c r o s c o p ea n dx - r a yd i f f r a c t i o nm e t h o d a n dt h er e l a t i o n s h i p s 锄o n gh e a t 仃e a t m e n tp a r a m e t e r s ，c o n t e n to fr e t a i n e da u s t e n i t e a n dc a r b o nc o n t e n to fr e t a i n e d a u s t e l l i t e w e r es t u d i e d m e a s u r et h es t r e n g t h ，h a r d n e s s ，i m p a c tt o u g h n e s s ，p e r c e n t a g eo f e l o n g t a t l o no fa 1 it h e s e9d i f f e r e n tm a t e r i a l sa n ds t u d yt h ea f f e c t i n gr u i e so fd i 航r e n t p a 跏n e t e r so nm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s a n a l y z ei nd e t a i la n ds t a t et h em e c h a n i c a l p r o p e n i e sa 1 1 dm a c r o s c o p i cc o n s e q u e n c e so ft h e s e m a t e r i a l s b yf e ms i m u l a t i o n m a c r o s c o p l 唰a n dm i c r o s c o p i c a la n a l y s i so ff r a c t u r e s t r u c t u r e s ，c o m p a r i n gc u t t i n g f o r c e m o d e l st h a ts h o wt h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e ni s o t h e r m a l q u e n c h i n gt e m p e r a t u r e 1 s o t n e 珊a lq u e n c h i n gt i m e ，s t r u c t u r e sc o n t e n ta n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e sw e r eb u i l ti n t n eb a s eo f 血z z ys u b t r a c t i v ec l u s t e r i n gm e t h o d t h e r e l i a b i l i t ya n a l y s i sm e t h o dw a s u s e dmt h e1 n f e r e n p a t t e r no fh a r d n e s s ，a n dt h eh e a tt r e a t m e n tp 锄m e t e r s o fa d i m a t e r i a l so fd i f f e r e n tl e v e l sw e r e p r e d i c t e d i i i a b s t r a c t r e s e a r c h o n t h e i n l l u e n c e m e c h a n i s m o f t h eh e a tt r e a t m e n tp a r a m e t e r so nm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f a d i - 1 t h er e s u i t ss h o wt h a tt h em e t a l l o g r a p h i cs t r u c t u r e sa n di n g r e d i e n t s a r ec h a n g e d t o t a l l va r e ri s o 也e r m a lq u e n c h i n g ，t h u sa u s t e n i t es t r u c t u r e sw i t he x c e l l e n t m e c h a n l c a l p r o p e r t i e s a r eo b t a i n e d a c c o r d i n gt o t h es t a t i s t i co ft h ee x p e r i m e n t ，1 s o t h e 肌a l q u e n c h i n gt e m p e r a m r ea f f e c t st h es t r u c t u r e c o n t e n tg r e a t l y , b u ti s o t h e t i n a lq u e n c n l n g t i m ei sa i li n f e r i o rf a c t o rh e r e w h e nt h ei s o t h e r m a lq u e n c h i n gt e m p e r a t u r e i s2 5 0c ，t h e a u s t e i l i t ec o n t e n ta i l dc a r b o nc o n t e n ta r et h el o w e s ti n t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，3 0 0 c h i sm e d i 啪，a i l d3 5 0 ci st h eh i g h e s t w h e nt h ei s o t h e r m a l t i m er a n g e sf r o m6 0 m i nt o 18 0 m i n ，t h ec h a l l g i n gr u l e so f a u s t e n i t ec o n t e n ta n dc a r b o nc o n t e n ta r e n o ta l w a y ss 锄e w h e nt h ei s o t h e m a lq u e n c h i n gt e m p e r a t u r e i s2 5 0 ( 3 ，a u s t e n i t ec o n t e n ta n dc a r b o n c o n t e n ti n c r e 2 l s ef i r s t l y a n dt h e nk e e pc o n s t a n t w i t ht h ei s o t h e r m a lt i m ei n c r e a s e w h l l e 3 0 0 c a u s t e n i t ec o n t e n t 锄dc a r b o nc o n t e n ta l e t h eh i g h e s tw h e nt h eq u e n c h i n gt 姗e1 s 6 0 m i n b u tw h e nt h eq u e n c h i n gt i m ei s 1 2 0 m i no r18 0 m i n ，t h ec o n t e n t sr e d u c e a n d 3 5 0 c ，t h ec o n t e n t sw i l li n c r e a s ea tf i r s ta n d t h e nr e d u c e 2 t h es t r e n g t ha n dh a r d n e s so fa d i m a t e r i a l sr e d u c ea st h ei s o t h e l t n a lq u e n c h i n g t e m p e r 咖r er a i s i n g w h e n t h ei s o t h e r m a lq u e n c h i n g t i m ei n c r e a s e s ，t h es t r e n g t h 疵r e a s e sb u tt h e nd e c r e a s e s ，a n dt h e h a r d n e s sd e c r e a s e sf i r s t l ya n dt h e ni n c r e a s e s t h e p e r c e n t a g eo fe l o n g t a t i o na n di m p a c tt o u g h n e s si n c r e a s e a st h ei s o t h e m a lq u e n c h i n g t i m ei n c r e a s e s ，b u tt h e yd on o tc h a n g er e g u l a r l yw i t h t h eq u e n c h i n gt i m e t h e 行a c t u r e s o fa d it e n s i l ea n di m p a c ts p e c i m e n s i st h em i xo fd u c t i l et y p ea n dc r i s pt y p e w h e nt h e i s o t h e n n a lq u e n c h i n gt e m p e r a t u r ei n c r e a s e s ，t h ef i b r o u s z o n ei n c r e a s e s ；t h ep l a s t i c i t y , t o u 酣m e s si n c r e a s et o o ，b r i t t l e n e s sd e c r e a s e s t h es t u d yo f c u t t i n gf o r e es h o w s t l l a tt h e c v l i n d r i c a ls p e c i m e n sa r en o tq u e n c h e dt h o r o u g h l y t h eh a r d n e s so f t h et o pa i l ds u r 士a c e i sh i g h a n dt h ec u t t i n gf o r c ei sg r e a t t h eh a r d n e s so f t h ei n n e rp a r ti sl o w ，8 1 1 dc u t t i n g f o r c ei ss m a l l a l s o ，t h eq u e n c h i n gd e g r e ei s n o tg r e a t l yr e l e v a n tt ot h e1 s o t h e m a i r e s e a r c h o n t h e h f f 1 u e n c e m e c h a n i s m o f t h eh e a tt r e a t m e n tp a r a m e t e r so i lm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f a d l a b s t r a c t a s t ma d i3c o u l db e9 0 0 ( 2 - 9 0 r a i n ，3 3 0 ( 2 - 9 0 r a i n t h eh e a tt r e a t m e n tp a r a m e t e r so f a s t ma d i2c o u l db e9 0 0 c 一9 0 r a i n ，3 6 0 1 2 - 6 0 m i n i fh i g hs t r e n g t ha n dh i g hh a r d n e s s a r er e q u i r e d ，t h ei s o t h e r m a lq u e n c h i n gt e m p e r a t u r es h o u l db er e d u c e dp r o p e r l y , b u ti s n o ts u p p o s e dt ob el o w e rt h a n2 3 0 c ，w h i c hi st h eu p t r a n s f o r m i n gl i m i tt e m p e r a t u r eo f m a r t e n s i t e k e yw o r d s ：a u s t e m p e r e dd u c t i l ei r o n ( a d d ；h e a tt r e a t m e n tp a r a m e t e r s ；m e c h a n i c a i p r o p e r t y ；s i m u l a t i o na n a l y s i s ；f u z z ys u b t r a c t i v ec l u s t e r i n gm o d e l v w r i t t e n b y ： s u p e r v i s e db y ： w a n g w e i g u ox u h o n g - - _ - 一 论文部分参数及符号意义 a d i ：等温淬火球墨铸铁u s t e m p e r e dd u c t i l ei r o n ) i 1 9 1 ：球墨铸铁( d u c t i l e1 t o n ) l z q t s 0 0 - 7 ：连铸球铁，抗拉强度为5 0 0m p a ，琶鲈雾为7 1 s e m ：电子扫描电镜( s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e ) ： e ：弹性模量( g 砌) ； ：泊松比； a o ：拉伸试样横截面积m 勺； ：抗拉强度( m p a ) ； t 7 0 2 ：屈服强度o 卵a ) ； 凰硬度( h b w i h r c ) j ：延伸率( ) ； 瓯：冲击韧性； 巧：奥氏体体积含量( ) ； 圪：碳化物体积分数( 均 缈( o ：奥氏体含碳量( ) ； a ：铁素体相； ) ，：奥氏体相； 厶：口相峰积分强度； 厶：) ，相峰积分强度； p ：布拉格角； 五：x 射线波长( a ) ； h ，k ：晶面指数； r ：轴向切削力； 毋：径向切削力； e ：主切削力； v ：切削速度( m m i n ) ； n ：机床转速( r m i n ) ； 五进给速度( m m r ) ； ：背吃刀量( m m ) ； 插图清单 球墨铸铁产量增长趋势图1 2 0 0 1 年北美地区a d i 在各个工业领域的应用”4 a d i 材料制造的零件一6 试验技术路线框图1 0 拉伸试棒的尺寸图1 1 冲击试样的尺寸图1 2 热处理过程示意图13 c k a 6 1 5 0 数控机床”1 3 d k 7 7 2 0 电火花数控线切割机床一13 拉伸试样1 4 冲击试样1 4 s - 4 7 0 0 冷场发射扫描电镜一1 4 x 射线多晶衍射仪1 4 微机控制万能试验机1 5 m h 5 型显微硬度仪1 5 扫描电子显微镜15 体式显微镜15 切削力实验设备1 6 球墨铸铁金相组织照片2 5 0 x l 8 九组a d i 金相组织照片2 5 0 x 2 0 不同淬火温度下的组织转变2 0 d i 金相组织s e m 照片2 1 九组a d i 金相组织s e m 照片5 0 0 x2 0 0 0 x 2 4 奥氏体等温转变原理图2 5 d ix 衍射图谱2 6 九组a d i 材料x 衍射图2 9 a d i ) , 1 1 1 相和a 1 1 0 相衍射峰3 0 热处理参数与奥氏体含碳量的关系3 3 心 纠 勉 “ 撕 撕 拼 猫 抛 州 m m 弛 粥 粥 如 ” 粥 如 图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图匝雕雕匝雕雕雕 图3 1 1 图3 1 2 图4 1 图4 2 图4 3 图4 4 图4 5 图4 6 图4 7 图4 8 图4 9 图4 1 0 图4 1 1 图4 1 2 图4 1 3 图4 1 4 图4 。1 5 图4 1 6 图4 1 7 图4 1 8 图4 1 9 图4 2 0 图4 2 1 图4 2 2 图4 2 3 图4 。2 4 图4 2 5 图4 2 6 图4 2 7 图4 2 8 热处理参数与奥氏体含量的关系3 3 残余奥氏体体积量与其含碳量的关系3 4 a d i 拉伸试样拉力位移图3 7 等温淬火温度与抗拉强度的关系3 8 等温淬火时间与抗拉强度的关系3 8 拉伸试样的实体模型3 9 拉伸试样有限元模型3 9 有限元模型加载3 9 x 向位移分布图3 9 y 向位移分布图4 0 z 向位移分布图4 0 综合位移分布图4 0 等效应力场分布4 0 拉伸试样断面示意图4 1 a d i 拉伸试样断口宏观形貌4 2 不同热处理参数下拉伸试棒断口宏观形貌4 3 等温淬火温度与硬度之间的关系4 5 等温淬火时间与硬度之间的关系4 5 冲击试样的实体模型4 6 冲击试样有限元模型4 6 a d i 材料表面变形二4 6 a d i 材料应力分布4 6 模拟接触状态4 6 等效应力场分布4 6 a d i 材料布氏硬度试验原理图4 7 硬质合金球压痕4 7 金刚石锥头压痕4 7 1 2 0 m i n a d i 棒料不同直径处硬度4 8 2 5 0 a d i 棒料不同直径处硬度4 8 西3 5 m m 圆柱试样表面形貌4 8 图4 2 9 图4 3 0 图4 3 l 图4 3 2 图4 3 3 图4 4 4 图4 4 5 图4 4 6 图4 4 7 图4 4 8 图4 4 9 图4 5 0 图4 5 l 图4 5 2 图4 5 3 图4 5 4 图4 5 5 图4 5 6 图4 。5 7 图4 5 8 图5 1 图5 2 图5 3 图5 - 4 图5 5 图5 - 6 2 5 m m 圆柱试样表面形貌4 8 测力流程图。5 0 刀片及刀具。5 0 2 5 0 c 1 2 0 m i n 3 5 m m 棒料不同直径处切削力5 1 3 5 0 c 1 8 0 m i n 一3 5 m m 的圆柱棒料直径为3 0 r a m 处切削力5 1 3 0 0 c 1 8 0 m i n 3 5 m m 的圆柱棒料直径为3 1 r a m 处切削力5 2 3 0 0 1 8 0 m i n 3 5 m m 的圆柱棒料直径为3 l m m 处切削力5 3 等温淬火温度与冲击韧性之间的关系5 5 冲击试样的实体模型5 6 冲击试样有限元模型5 6 有限元模型约束及加载5 6 综合位移分布图5 6 等效应力场分布5 7 a d i 无缺试样冲击试验示意图5 7 冲击试样宏观断口。5 8 试样冲击韧度与其实际变形的比较5 8 九组冲击试样断口s e m 照片6 3 显微孔及韧窝形成示意图6 4 2 5 0 1 8 0 m i n 试样5 0 0 倍金相组织与5 0 0 倍断口形貌的s e m 照片6 5 2 5 0 。c 1 8 0 m i n 试样2 0 0 0 倍金相组织与2 0 0 0 倍断口形貌的s e m 照片6 6 输入变量隶属度函数。o o o o ooooooooooooooooooooooooo o 6 9 抗拉强度输出空间减法聚类中心7 0 模糊减法聚类的输入输出模型7 2 硬度与热处理参数的输入输出模型7 3 硬度模拟曲线取值7 4 模型结果和测试数据比较结果7 5 表格清单 表1 1a d i 应用实例5 表1 2 美国材料试验学会a 8 9 7 m 1 9 9 0 标准“6 表1 3 美国材料试验学会a 8 9 7 m 2 0 0 3 标准6 表14 美国材料试验学会a 8 9 7 m 2 0 0 6 标准“7 表1 5 欧洲等温淬火球墨铸铁标准( e n l 5 6 4 ：1 9 9 7 ) 7 表2 1 球墨铸铁化学成分表( w t ) 1 1 表2 2 热处理参数1 2 表3 1 各试样的衍射2 0 角和强度积分值以及 计算出的残余奥氏体体积分数值和含碳量3 2 表3 2 a d i 残余奥氏体的晶面间距d 及晶格点阵常数3 5 表3 3a d i 铁素体的晶面间距d 及晶格点阵常数3 5 表4 1九组a d i 材料的抗拉强度与延伸率3 7 表4 2 九组a d i 材料的硬度4 4 表4 3j b 。3 0 0 摆锤式冲击式试验机主要技术规格5 4 表4 - 4 九组a d i 材料的冲击韧性5 5 表5 - 1九组a d i 热处理参数与力学性能6 8 表5 2 模型预测硬度及曲线模拟硬度值7 4 目录 第一章绪论1 1 1a d i 材料简介”1 1 2 等温淬火球墨铸铁的发展历程1 1 2 1 球墨铸铁的发展史1 1 2 2a d i 的发展历程一2 1 3a d i 材料的力学特性及实际应用一3 1 3 1a d i 的典型力学性能3 1 3 2a d i 材料的优越性4 1 3 3a d i 材料的应用4 1 4 各国的a d i 标准6 1 5a d i 等温淬火热处理参数研究的最新进展8 1 6 本课题的研究意义及研究内容8 1 6 1 研究意义8 1 6 2 研究内容9 第二章试验步骤、实验内容及方法1 0 2 1 试验步骤1o 2 2 实验内容一1 0 2 2 1 材料准备“lo 2 2 2 热处理方案”1 2 2 2 3 实验设备l3 2 3 分析方法及软件介绍”1 6 第三章材料热处理后组织成分研究”18 3 1 金相组织分析18 3 1 1d i 与a d i 金相组织对比18 3 1 2 等温淬火温度对a d i 金相组织的影响2 0 3 1 2 等温淬火时间对a d i 金相组织的影响一2 4 3 2x 衍射物相分析2 5 3 。2 1 测量原理一2 5 3 2 2 物相定性分析“2 6 3 。2 3 物相定量分析3 1 3 3 本章小结3 6 3 3 1 本章内容3 6 3 3 2 存在的问题”3 6 第四章热处理参数对各力学性能影响关系的研究3 7 4 1a d i 抗拉强度研究3 7 4 1 1 热处理参数对抗拉强度的影响”3 7 4 1 。2 拉伸试验仿真分析3 8 4 1 3 拉伸试样断口分析4 0 4 2a d i 硬度研究4 3 4 2 1 热处理参数对硬度的影响4 3 4 2 2 硬度试验仿真分析4 5 4 2 3a d i 材料的淬透性研究4 7 4 2 4 西3 5 m m 圆柱棒料淬透性与切削力比较4 9 4 3a d i 冲击韧性研究5 4 4 3 1 热处理参数对冲击韧性的影响5 4 4 3 2 冲击试验仿真分析5 5 4 3 3 冲击试样断口宏观分析5 7 4 3 4 冲击试样断口微观分析“5 9 4 3 5 金相组织与断口微观形貌对比吖6 4 4 4 本章小结”6 7 4 4 1 本章内容6 7 4 4 2 存在的问题6 7 第五章建立模糊推理模型一6 8 5 1a d i 热处理参数与力学性能汇总6 8 5 2 建立模糊推理模型”6 8 5 2 1 模糊减法聚类简介一6 8 5 2 2 建立热处理参数与组织含量及力学性能之间的推理模型“6 9 5 2 3 验证模型的可靠性”7 3 5 3 本章小结7 5 5 3 1 本章内容”7 5 5 3 2 存在的问题7 5 第六章总结与展望”7 6 6 1 结论7 6 6 2 展望7 6 参考文献”7 8 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文8 4 致谢8 5 l-一 a d i 热处理工艺参数对其力学性能影响机理的研究第一章绪论 第一章绪论弟一早 z 百y 匕 1 1a d i 材料简介【3 - 5 ”6 】 球墨铸铁( d u c t i l ei r o n ，简称d i ) 经等温淬火处理后力学性能大大提高，材料具 有强度高、韧性好、吸震和降噪性能好，抗磨损、耐低温，综合性能优良，密度 与抗拉强度的比值低，弯曲疲劳和接触疲劳强度高，以及生产成本低，经济效益 好等众多独特的优点，已经成为替代碳钢甚至铝合金、铜合金的热点材料之一。 这种新材料的基体组织以贝氏体为主，而这种贝氏体主要是通过等温淬火处理获 得的，故在英文中被称为 a u s t e m p e r e dd u c t i l ei r o n ”( 奥氏体等温淬火贝氏体球铁 简称a d 0 。在日文中也叫做“奥氏体等温淬火球墨铸铁”，在德文中叫做“中间阶段 调质球墨铸铁”，在我国，则根据其基体组织，称之为“奥氏体贝氏体球墨铸铁”， 简称“奥贝球铁”。 1 2 等温淬火球墨铸铁的发展历程【- 2 0 1 2 1 球墨铸铁的发展史 1 h 3 u1 8 6 01 9 ，u1 9 8 u1 9 9 0 2 0 0 0 年份 图1 - 1 球墨铸铁产量增长趋势图 19 4 7 年英国h m o r r o g h 发现，在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在 0 0