资源目录
压缩包内文档预览：
编号：955527
类型：共享资源
大小：2.32MB
格式：ZIP
上传时间：2016-12-21
上传人：闰***
认证信息
个人认证
冯**（实名认证）
河南
IP属地：河南
13
积分
- 关 键 词：
-
铁素体
以及
珠光体
含量
对于
延性
铸铁
机械性能
影响
- 资源描述：
-
铁素体和珠光体含量对延性铸铁机械性能的影响,铁素体,以及,珠光体,含量,对于,延性,铸铁,机械性能,影响
- 内容简介：
-
铁素体和珠光体含量对延性铸铁机械性能的影响 摘要： 目前的工作是 了解影响 铸铁的机械性能铁素体和珠光体含量 因素 。 有 三种不同类型转换的显微组织生产。 因此铸件 的化学成分也被考虑。 首先 珠光体含量 的变化从 0 至约 70，无需使用热处理 。 本文还表明通过 适当的 合金元素平衡性能，有可能获得具有良好机械 的 不同微观结构。 通过 拉伸性能的研究表明，屈服强度 和抗拉强度均随珠光体含量 增加而增加 。这一分析还表明，石墨的形状和第二相粒子对 拉伸性能 的影响 。对于这个目的了广泛的研究，标本根据不同的机械性能做测试，例如断裂韧性和抗拉强度试 验。另外还有夏比冲击试验，影响在不同的温度。 1 引言 球墨铸铁机械性能改善 是 很多年的主要目标。 为 了 改善 这个新铸 铁 尝试 许多方法 来提高其机械性能。直到 1948 年并没有实现， 1960 年对 其 力学性能的改善才有了 令人信服的结果。从那个时候 开始尝试 不同的方法来提高 其 机械性能 1。所有这些方法是指如退火，正火，淬火和回火所有热处理。 近来，这些热处理 一 部分通过 平衡 合金元素取代。这种做法 为了 获得不同的微观结构和韧性 具有 良好机械性能的铸铁。此外，它是一种简单，经济具有良好机械性能生产球墨铸铁的方式。冷却速率作为 控制基体组织中出现铁素体或珠光体中的参数。据分析认为，缓慢的冷却速度有利于铁素体的形成和快速的冷却速度有利于珠光体的形成。化学成分可 作为一个 重要 阶段 2。 众所周知的是铁素体微观结构可以得到化学组成，正确地控制合金元素，并使得 珠光体促进得到一个完全珠光体组织 3。此外，球墨铸铁级的微结构取决于一个铁素体结构发生变化。 球状石墨中基体铁素体提供了具有良好的延展性和耐冲击性以及具有良好的拉伸 性能 和屈服强度相当于低的碳含量。在矩阵 中 呈现两个铁素体和珠光体之间获得良好的机械加工性，成本低。珠光体基体产生具有强度 高，耐磨性好，并且适度的延展性和耐冲击性。 由于研究的 因素 引起不同应用负载应力的影响，在目前的工作中，我们试图解释材料行为及第二相粒子对其的影响。一般来说，工程材料呈现大量的第二相粒子。三种颗粒可以被区分开来。这些颗粒由结盟元素的复杂组合。他们基本 以生产 为 目的 ， 由固溶热处理和老化的方法发展。 有许多合金的时效处理 用 热处理的特殊操作，可确保机械和物理性能老化或沉淀硬化，是为合金的基于铝，镁，铜，以及镍重要合金强化热处理的主要方法。这是引起的过饱和固溶体的分解的老化。过饱和的固溶体状态的合金从高温冷却后出现。这 种状态也作为掺合料的溶解度或专门 的 合金元素，通常随温度增加而增加。 通过合金元素适当平衡生产球墨铸铁，使我们能够节省时间和精力。通过该方法获得的机械性能表明，比常规方法得到的更好 4。这就是为什么机械性能与 合金元素含量有直接的关系 。除非它与其它元素反应独自合金元素无法转让其性能 5 。 2 实验方法 有三件材质为球墨铸铁楼梯的形式铸件，被加工，分析他们目前的微观结构。试样用 10x 10 立方毫米小板的形状，是从各铸件抛光。抛光后，他们被擦拭用硝酸酒精溶液在 2以分析基质微结构 6， 试样用于测定从每个铸件所采取的硬度 表看出最大应力强度为小于 标本的三个点在伺服液压折弯机的条件下断裂。夏比冲击试验，做了在不同温度下，在 击试验机与夏比 V 型缺口试样使用。根据 0045 的冲击速度 / s。 本也用来确定抗拉强度和屈服强度的值（图2）试验。 实验结果和讨论 分析后，用于实验的样品示于图 1 和 2 分别。他们表示，铁素体和珠光体是获得他们的微观结构主要成分结果表明，铁素体软化材料，而珠光体变硬。 在一个适当的比例中铁素体和珠光体的含量将决定铸件的机械性能的影响。铁有利于材料的延展性，珠光体利于脆性所需的微结构，它是通过控制奥氏体相的变换来实现。这在很大程度上是由化学组合物来控制。这意味着，机械性能什么都能做，在不考虑影响对它们的合金元素来完成。我们可以在这个分析看，发现铁素体显微组织呈现良好的塑性和良好的抗冲击性能。另一方面，在试样中发现的珠光体组织赋予强度和韧性的良好组合。现在我们可以确认，作为研究结果表明，与铁素体和珠光体的显微组织的混合物，可以得到的抗拉强度，韧性和可加工性的良好组合。少量的铁 。 图片（ A,C,E）图中给出。已取得的金相分析的结果。在矩阵均匀性观察这三个显微石墨。用硝酸酒精溶液为 2的蚀刻后它们呈现含有 100的铁素体， 60 / 30的铁素体和珠光体和 30 / 70的铁素体和珠光体，分别不同的观察微观结构。在图 4（ B,D,F）。以获得完整的铁素体基体的实践表明，它是必要的退火材料在温度范围 720与随后的冷却炉中或空气 1 或 2 小时。通过退火生产无碳化物全铁素体基体软化球墨铸 铁。这些程序的范围从用于碳化物的无铸件，初级退火或铁素体化球墨铸铁是生产的铸件具有最大延展性和韧性，降低了强度和硬度，改善切削加工性和均匀性的目的在低温或亚临界退火 7如果我们看图片（ D,F）中所示。铁素体 - 珠光体基体显微组织观察。铁素体通常围绕着所述石墨和 2被蚀刻以硝酸乙醇后能沉淀，呈现出的铁素体的珠光体金相组织，用 60 /40 ，如图所示。球墨铸铁，也称为标准分类球墨铸铁获得这种矩阵的表来确定，也归在 850 与随后的冷却 1 小时在空气中。该热处理过程的目的主要是为了获得珠光体的形成在基体中。此 外，冷却速度也起着珠光体形成的重要基体。当珠光体出现，其产生增加硬度和基体的强度 8。以 30 /70的铁素体 素体和珠光体含量存在于这个微观结构也与规格表延性铸铁相比。根据一些其它的研究，随后在空气中冷却到应用归一化的热处理，在 850 1。要简明扼要，珠光体基体中的产生赋予非常重要的机械性能，如硬度和强度。矩阵的脆弱性大大增加。 化学分析 比较表 1 与图中所示的微结构得到的结果。合金元素对微观结构的影响就显而易见了。合金元素的显示表明，每个合金元素获得不同的微观结构。 在表 1所示的化学分析结果表明，把合金元素特殊控制，以获得铁素体和珠光体的混合基体组织。珠光体形成合金元素如铜，锰，磷，铬和镍已被很好的控制，以获得所需的微观结构，较高的硅含量示于表 1 中，被认为可以用于克服作用锰和磷形成珠光体。硅是铁素体的一个很好的影响，但它取决于其内容。此外，重要的是硅对性能的影响是关系到锰的含量，因为在较低的水平锰硅增加铁素体球墨铸铁的某些机械性能，如屈服强度和抗拉强度 10，该铁素体 - 珠光体和铁素体充分矩阵得到反应解释，当用磷共同作用产生的锰。他们促进珠光体形成的矩阵，但是这两个 元素的组合所产生的效果是由硅的作用消除。因此，该元素的含量必须保持在尽可能低的水平，以避免铁素体的形成时，它的存在是不是铜，锰和磷的含量，已正确定义所需的微结构。铜是一种珠光体的启动子。硅含量不足以克服由形成珠光体 11的锰和磷的产生的效果。 硬度 在表 2 和表 3 所示的值表明增加珠光体含量增加硬度。基体组织已经影响了含有约 100的铁素体提出了一些重要的硬度值的强度。这可能是由于微观结构的性质。大概硅和存在于铁素体微观结构的锰成分的含量的影响了对硬度值。在球墨铸铁中硅变硬，强化铁素体。这种效果是直接影响脆化。当材料变脆其硬度增加。考虑在基质微结构颗粒的量是很重要的，因为它们是易碎的，影响了材料的延展性。根据分别在表 2 和表 3 中示出的布氏硬度和洛氏硬度值可以 看出，母材的硬度珠光体量增加是成正比的。当珠光体含量的增加，硬度矩阵的也增加。与此相反，当重要的铁素体含量呈现在基体组织。基质的硬度降低，并且，在结果中，伸长率值和材料的延展性增加。所有这些，表明测定球墨铸铁的力学性能时，铁素体和珠光体中发挥重要性质。换句话说，机械性能受铁素体和珠光体影响。铸造用的 60 /40的铁素体 可能是由于在基体中的下珠光体含量。因为在本研究中使用球墨铸铁是产生了一系列铁氧体和铁素体 /珠光体基体的微观结构（表）的，珠光体量对硬度的影响，最好是在这 些材料中所示。含有约 30 /70的铁素体和珠光体的显微组织具有较高的硬度值。正如我们以前所说，降低铁素体基体的硬度，但同时它增加延展性。延展性的增加将影响在较高的伸长率值。在这种情况下，要考虑到碳含量的增加，也增加了断裂伸长率和提高冲击性能是重要的。这些考虑都涉及到球墨铸铁的铁素体含量。在球墨铸铁中 100的铁素体和 60的铁素体基体结构呈现较高的延伸率值。这意味着这两个矩阵允许考虑能够变形断裂发生之前发生。 断裂机制 图球墨铸铁的断裂过程。表示断裂不同机制的发生。断裂观察机制的行为是由于不同的珠光体和铁素体含量。从深层分析揭示了在其过程本身，是因为有石墨状断裂的行为。图像（ A,B）中所示。属于含铁素体的 100的基体组织。他们中观察到许多窝的形成。根据照片中没有或小的塑性变形观测，通过裂解 12。这种断裂是关系到该材料的硬度和强度。强空隙聚结，也观察到。观察到的小酒窝代表的空隙聚结。 图中观察到骨折的机制。图 5（ a,b）是因为所观察到的小的塑性变形是解理断裂或脆性断裂。这些照片属于微观呈现 100的铁素体，图 4 照片（ c,d）的关系到含有 60 /40的铁素体和珠光体，分别在基体的微观结构。此外，在他们许多第二相粒子中，这些颗粒可具有不同的尺寸。它们通常是由不同合金元素的复杂化合物形成。它们有时添加到改善某些性质和通过固溶处理和时效的手段开发，得到合金及其所需的屈服强度。这是错位堆积观察可能的塑性变形过程中发生。该断裂面允许我们分析孔洞长大和聚合的过程。那种骨折的图片观察（ A,C），是解理断裂。它们与铁素体呈现 100的 微观结构和所述一个展示铁素体和珠光体的 60 /40。大部分的铸件遵循称为空隙聚结而这些空隙细胞核局部变形的连续区域相关联的第二相粒子，如夹杂物，错位的粮食和桩 合的过程。根据我们的分析中，在这两个照片中观察到的夹杂物的量（ A,C）不那么重要，因为它们没有对断裂过程的影响，但它们以一种消极方式的材料的延展性的影响。他们做决定韧性断裂的瞬间位置，但他们没有在韧性断裂本身 13的过程中发挥作用。进行测试中，研究表明，这些颗粒是不易变形的基体变形。现有的连贯性，指的是矩阵，消失是由于其附近的塑性区。它有利 于这微小的空隙，形成了防滑增长。图片（ E,F）也属于基体组织呈现铁素体和珠光体的 30 / 70，在他们身上小塑性变形观测。这种变形，是因为有脆性断裂，可以观察表 2 布氏硬度时被识别。 表面处理的失败。他们透露已经通过谷物传播。有人提议观察到的第二相粒子，影响了在较低的断裂韧性值和屈服强度，在表 4 所示，这些颗粒还可以减少模具的延性，同时影响断裂韧性和屈服强度 15 。较高的断裂韧性和较低的屈服强度值与矩阵中的 16的铁素体和珠光体的含量有关。观察到的小塑料带可能是因为延展性的概念，它似乎表明，材料变形的混乱一些。高产，也被称为塑性区，在球墨铸铁的这个区域有一个限制 17。这样的塑性变形不能过大，如果 样的塑性变形可以被计算为： 奇怪的是，在断裂图像中 观察到的机理（ A,C,E），属于含有约 100的铁素体， 60 /40的铁素体和珠光体和 30 /70的铁素体和珠光体的显微组织，分别是有点远从延性球墨铸铁相同的概念。延展性通常被定义为材料在负载应用而变形的能力。它也被称为该材料裂纹出现之前能承受塑性变形的能力。弯曲能力和粉碎能力是关系到该材料的延展性方面。韧性材料常用实验久其变形破坏之前。材料的延展性的缺乏常常被定义为脆性。这种材料的延展性能，如果条件被实例改变，温度的升高会延性影响以积极的态度 。延展性是直接影响温度的相关指标，如果这一个降低，该降低 的温度可以为负的方式影响到材料的延展性。 断裂韧性 在图中观察到的石墨的形状。对抗拉强度的影响力和屈服强度值。结果表明，大小，均匀性、屈服强度和抗拉强度影响石墨分布。这些机械性能在石墨形状，延展性和强度性能受到影响，当石墨变形增大，不同的屈服强度和抗拉强度值和断裂韧性值显示。要了解断裂韧性之间的现有关系和屈服强度与不同的铁素体珠光体含量进行了研究。显而易见的是，珠光体含量对两者直接影响。屈服强度值并不总是表面上出现的缺陷，有时会被忽视的按照较高的断裂韧性值。在这种情况下，它也是值得考虑的第二相 粒子对这个参数的影响。他们加入控制屈服强度。有可能获得较低的屈服强度值与在图像观察到的第二相粒子的量（ A,C），其中属于含有约 100的铁素体的显微组织，与 60 /40 的矩阵结构的铁素体和珠光体。即使珠光体含量是指出于对这些参数的影响的主要因素，因此建议的第二相粒子中观察到的还具有影响力的两个参数，因为这些粒子以某种方式影响了铸件的延展性。良好的产率，在显微组织中铁素体呈现 100得到的拉伸强度和断裂韧性值是由于在硅和存在于微观结构的锰含量。这两个元素硬化和强化铁素体。它们增加了屈服强度和抗拉强度。它已被 观察到的屈服强度的增加通常会导致一个强烈的材料。正如之前所说，第二相粒子也影响材料的延展性。这延展性降低。根据我们的结果显示在图 3 和表 4 中，我们可以通过观察发现结节数的增加，增加珠光体球铁的断裂韧性。在珠光体组织高结节计数将有利于断裂韧性，但在同一时间，这改善断裂韧性受硬度的高值。硬度影响拉伸强度增加。在表 2和表 3 中给出的硬度值表示这些值是成反比的断裂韧性。当硬度增加断裂韧性明显地降低。铁素体增加的延展性和断裂伸长率，但在它对断裂韧性同一影响。所获得的更高的拉伸强度值都与珠光体的内容有关。这是显而易见的，当 增加珠光体含量，拉伸强度也增加。另外一个显着的降低伸长率观察，降低屈服强度为好。珠光体硬化基质和作为结果就变成了易碎材料。这种材料脆性大大降低了断裂韧性（ 这意味着物质可能对影响 20 很少或没有阻力。断裂韧性可以从 粗略估计得到。如果按 需的所有几何参数都满足，那么 计算 从化学，显微组织和屈服应力分析，并考虑汉恩的标准，我们就可以大致确定断裂韧性球墨铸铁它由下式给出： 考虑到应力集中任何铸铁在方程（ 10） b 为石墨的夹杂物的形状因子（对于球状石墨 =1）。 为石墨的任何其它夹杂物（ = a/4b），其中（ a,b）是尺寸（长度和宽度）。 如果我们考虑到屈服应力，硬度，球墨铸铁和其它参数，如极限应变和应变硬化n 的指数的弹性模之间的现有关系，韧度然后可确定为： 球墨铸铁，用 60 /40的铁素体基体结构和珠光体呈现较低的抗拉强度和屈服强度值和低的断裂韧性值。这些结果也可以是由于高量的在此铸观察到的第二相粒子。理论上，这种铸被预期具有较高值的抗性 21。用 30的铁素体基体结构和 70的珠光体包围结节和适当的石墨形状具有在较高的断裂韧性，拉伸的影响力和更高的 屈服强度值，具有合金被解释为屈服强度的增加的主要原因，它是由我们的结果证实。较高的屈服强度和获得较低的断裂韧性值都与微观结构有关。这意味着，屈服强度和断裂韧性成反比。结果出现表明，当屈服强度增加韧性两个，屈服强度和断裂韧性取决于珠光体含量 22 . 性 在表 5 所示的结果表明，铁素体室温下，具有耐冲击，但是，当它是在较低温度冲击下大幅度降低韧性的观察。然而，由铁素体和珠光体形成一个矩阵，是更耐冲击，但其弹性取决于测试温度和在珠光体含量。当与基质结构的球状石墨铸铁含有约 70的珠光体是在冲击测试中，在低温下复原力小的变化被观察到。这也可能是由于在冲击试验的高珠光体微观结构表明吸收的能量和弹性的不同值，由于组织和珠光体含量。冲击试验证实，延展性和冲击性能是由铁素体和在基体中微观结构珠光体含量的百分比来确定。根据微观研究了珠光体含量的降低和铁素体含量的增加，基质减少冲击能量在室温下的铁素体球墨铸铁。由此，冲击能量被受铁素体含量影响 23,24。奇怪的是，在本研究中，约含 60的铁素体和 40的珠光体的显微组织示出的冲击能和含约 70的珠光体的显微组织中观察到的低冲击能量值很可能是由于较高的珠光体含量。冲击试验值，在表 5 中给出，表明基质已经在不利条件下。在用 60 /40基质的微观结构和 30 /70的铁素体和珠光体，由于珠光体的含量的增加，对冲击能量和韧性小的变化观察下 。在室温下的冲击试验上观察到的吸收能量的急剧变化。然而，当气温在下降的韧性变化不大进行了观察。结果列于表 5 中给出表明温度是影响对韧性 25的另一个因素。如果材料韧性的增加，材料的延展性也增加。这意味着材料变得更耐冲击。韧性取决于试验温度和越大，回弹性，高抵抗能力的材料是挤压。 适当的平衡合金元素，使我们获得不同微观结构。铸造用 30 /70的铁素体和珠光体矩阵结构呈现出更高的硬度值。含有约 60 /40的铁素体和珠光体基体结构具有较低的硬度，伸长值是在一个完全的铁素体显微组织获得的。珠光体对屈服强度和延伸率有一定影响。珠光体降低断裂韧性值。矩阵结构，用 30/70的铁素体和珠光体提出了更高的断裂韧性和屈服强度的值。矩阵结构，用60 /40具有更高的冲击值。断裂在微观中观察到的机制是分裂小塑料带和空隙聚结都涉及到对延展性矩阵微观结构第二相粒子的影响。大颗粒减少对铸件的延展性与屈服强度提高拉伸强度增加导致了雄厚的物质减少。被添加的第二相颗粒，以改善铸件的一些机械性能。断裂韧性值受试样尺寸。高结节计数和珠光体球墨铸铁石墨形状的断裂韧性的球化率的影响也影响对屈服强度和对在下部断裂韧性值影响的机 制。减少韧性观察到的是由于较高的珠光体含量。珠光体在室温降低韧性。矩阵结构，用 70的珠光体呈现在不同的温度变化不大的应变能力。 致谢 作者想深深感谢工程项目部在处置需要进行这工作的珠光体含量的所有资源，对冲击能量和韧性变化观察。在室温下冲击试验上观察到的吸收能量的急剧变化。然而，当气温在下降对韧性变化进行了观察。结果列于表 5 中给出表明温度是影响韧性 25另一个因素。如果材料韧性的增加，材料的延展性也增加。这意味着材料变得更耐冲击。韧性取决于试验温度，回弹性，高抵抗能力的材料是挤压。 as at 567 (2013) 18of l, of an in 2. is as of an or is 2013 , of is as it is in is as to by we to of on of of be as of in it is an is A in an as of to on 960. in 1. to 2013 of 948. is a be is a is 3. on a to a in a an a to In a of s/n 012in 0123 0121 013is to an of to of on is to 0 to of on to Of is of is of a in a as of or of of an us to in 4. is to in An it 5in of of of of of it is of by be on we in On in of we a of as a of be in of 3 %, 567 (2013) 1821. to of 0to be % to 6to to (1). of in at 020 1C, C at m/to 2), is of is is at 1 , in in an 2. 3. a, c, e) 3 of In of in is % 60%/30% 0%/70% be 4(b, d, f)a it to at 25 1C h in by a a or to of or is of 7we at d, f) 4, 4. 567 (2013) 18 3E C% S% P%40% 70% on c) %, 0%/40%, as 4,
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号