材料加工工程论文：离心铸造蠕铁气缸套生产工艺基础研究

1、材料加工工程论文：离心铸造蠕铁气缸套生产工艺基础研究【中文摘要】气缸套作为发动机的核心部件之一，目前其常用材质主要为灰铸铁。随着现代发动机向轻量化、高速化和高功率化发展，对气缸套材料的热疲劳强度、硬度和耐磨性提出了更高的要求，灰铸铁材质已经不能满足使用要求。蠕墨铸铁因其优良的热疲劳性能和耐磨性,已在气缸盖和气缸体等发动机部件中得到了广泛应用，但尚未应用在气缸套生产中。本文针对金属型离心铸造生产工艺，采用金相观察、扫描电子显微镜、能谱分析、拉伸实验、显微硬度实验和快磨实验等分析测试手段，较系统地研究了蠕化剂、孕育剂、铁液含硫量、合金元素和碳当量等因素对蠕铁气缸套蠕化效果和基体组织的影响规律。结果

2、表明，采用二次孕育（0.8%硅铁合金+0.2%硅锶合金）及合适的蠕化量,可获得良好的蠕化效果和较干净的基体组织。孕育不足时,白口倾向大；孕育量过大时，球状石墨数量增加且基体中铁素体含量过高。蠕化量不足时，有较多片状石墨生成；蠕化量过大时，铁液中RE残和Mg残过高，生成大量球状石墨。调整蠕化剂中RE/Mg值（质量比）在9-10范围内变化，气缸套试样均可获得良好的蠕化效果，在一定程度上拓宽蠕化操作的范围，降低了批量生产时蠕化控制的困难，实验中RE残和Mg残的适宜范【英文摘要】Graycastironisthemostfrequentmaterialusingincylinderlinerprodu

3、ctionwhichisoneofthecriticalpartsofengine.Butthethermalfatiguestrength,hardnessandwear-resistingpropertiesofgraycastironcouldnotmeetrequirementsforlightweight,highspeedandhighpowerwiththedevelopmentofengine.Vermicularcastironhasbeenusedincylindercapandcylinderblockofenginebecauseofitsexcellenttherma

4、lfatiguestrengthandwear-resistingproperty,butnotincylinderlinerproduc.【关键词】离心铸造蠕墨铸铁气缸套石墨形态基体【英文关键词】CentrifugalcastingVermicularcastironCylinderlinerGraphiteformMatrix【目录】离心铸造蠕铁气缸套生产工艺基础研究摘要4-6Abstract6-71绪论11-231.1蠕墨铸铁的力学性能及应用11-151.1.1蠕墨铸铁的力学性能11-131.1.2蠕墨铸铁的应用13-151.2气缸套常用材质及表面强化处理15-171.2.1气缸套磨损形

5、式15-161.2.2气缸套常用材质161.2.3气缸套表面强化16-171.3蠕化剂和蠕化处理17-191.3.1镁系蠕化剂171.3.2稀土系蠕化剂17- 181.3.3钙系蠕化剂181.3.4常用蠕化处理工艺18- 191.4蠕墨铸铁基体组织的研究现状19-211.5本文的研究内容和技术路线21-231.5.1研究内容211.5.2技术路线21-232实验方案设计23-312.1合金成分设计232.2实验原材料及设备23-262.2.1实验原料23-242.2.2蠕化剂242.2.3生产、检测设备24-262.3熔炼及离心铸造工艺26-27231熔炼工艺26232离心铸造工艺26-272

6、.4显微组织分析27-282.4.1金相显微组织分析272.4.2SEM-ED分析27-282.5性能测试28-312.5.1常温拉伸性能282.5.2耐磨性能28-302.5.3硬度30-313影响蠕化效果的因素31-493.1孕育剂种类和孕育量对蠕化效果的影响31-343.2蠕化剂对蠕化效果的影响34-433.2.1蠕化量34-393.2.2蠕化剂种类39-403.2.3蠕化剂中RE/Mg值40-433.3铁液含硫量对蠕化剂临界加入量的影响43-463.4炉前三角试样与蠕化效果的关系46-483.5小结48-494影响蠕铁基体组织的因素49-604.1合金元素对蠕铁基体组织的影响49-524.2热处理对蠕铁基体组织的影响52-554.2.1正火处理52-544.2.2退火处理54-554.3涂料保温性能对蠕铁基体组织的影响55-564.3.1卧式离心铸造工艺的温度场55-564.3.2硅藻土、覆膜砂的保温性能对蠕铁基体组织的影响564.4碳当量对蠕铁基体组织的影响56-594.5小结59-605不同成分气缸套的力学性能和耐磨性能60-675.1抗拉强度60-615.1.1灰铸铁和蠕铁的抗拉强度60-615.1.2热处理对抗拉强度的影响615.2硬度61-635.2.1气缸套不同部位的硬度625.2.2不同成分蠕铁气缸套的