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改性超细SiC粉体对低温高韧性球墨铸铁组织及性能影响的研究

代峰  
【摘要】:球墨铸铁是现如今一种广泛应用的金属结构材料,因为其具有良好的力学性能,良好的加工性能,而在工业机械等方面受到广泛的欢迎。在风电材料方面,由于球墨铸铁的工作环境,多为低温条件,故需要球墨铸铁在保持一定的强度同时具有较好的低温冲击韧性。此外,在船舶等方面,球墨铸铁的应用量也比较大,故需要良好的耐腐蚀性能。利用改性超细SiC粉体的高熔点、高模量以及抗氧化性等许多属性,将其应用到铸造合金强韧化领域。本文主要讨论了两组试样:一组是未加任何添加剂的五批炉次的附铸试块;另一组是同样条件下,加入经过五种不同改性处理的超细SiC粉体的附铸试块。对得到的五组加粉与未加粉的试块进行试验。采用金相组织观察、球化等级组织含量检测、拉伸试验、布氏硬度检测、弹性模量检测、低温冲击试验以及腐蚀浸泡试验。并进一步讨论了不同的改性超细SiC粉体对球墨铸铁的金相组织、力学性能的影响。研究结果表明:加入不同改性处理的超细SiC粉体后的试样,其基体组织中铁素体含量增加,晶粒细化,石墨球分布均匀,形态圆整而细小,石墨球数较多,球化率变好,多项性能明显优于未加入陶瓷粉体处理的试样:抗拉强度增加效果最为明显的为B号试样,增加了4.5%;延伸率增加的最为明显的为D号试样,增加了19.8%;弹性模量提高最明显的为A号试样,增加了9.2%;硬度值变化不大,但是D号试样的硬度值减小了4.5%;低温冲击韧性都得到了提升,其中D号试样增加效果最为明显,在常温、-20℃、-40℃的条件下分别提高了2.5%、10.3%和10%;耐酸和耐碱腐蚀的能力B号试样明显增强;总体来看,D号试样的石墨球最细小且圆整,综合性能最优。


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