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《山东大学》 2009年
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提高灰铸铁缸体力学性能的优化工艺及控制

耿国芳  
【摘要】: 本论文在本厂现有生产条件下,研究了随流孕育、锡元素及不同炉料配比对所研究WD615发动机缸体的组织和性能的影响。 孕育处理作为改善铸铁件性能的一种主要的方法,能降低铁液的过冷倾向,使共晶团细化,石墨的形态、尺寸及分布得到改善。孕育处理不仅可以提高铸件的力学性能,改善断面均匀性,而且可以消除薄壁、边缘处的白口,从而改善铸件的切削性能。在孕育工艺上,我厂一直采用炉前一次孕育法,气缸体石墨形态为A+部分B型石墨,有待进一步改善。试验结果标明:WD615气缸体铸件采用0.3%Si—Ba孕育剂炉前一次孕育与0.07%的Si—Zr孕育剂随流孕育相结合,获得均匀分布的A型石墨,石墨片长4级;随流孕育处理能够改善石墨形态和分布,消除了B型石墨;随流孕育处理对气缸体的共晶团数量和基体组织没有明显影响。 锡对提高WD615缸体的性能有明显的作用。锡对WD615气缸体金相组织的影响主要与改变其动力学条件有关。锡会在结晶前沿形成低熔点的偏析层,阻碍了碳原子的扩散与奥氏体-石墨共晶团的生长。锡的加入细化了共晶团,同时,锡对提高珠光体含量有显著作用。也可使拉伸强度提高及使布氏硬度增加。这和锡加入后,共晶团细化有关。此外,锡加入后,组织更加均匀,反映到阶梯试块的断面硬度差(断面敏感性)也呈降低趋势。试验结果如下: (1)随着锡加入量的增加,灰铸铁石墨形态有所改善,共晶团细化。 (2)在锡加入量≤0.1%的情况下,可以明显提高灰铸铁的拉伸强度,但当锡加入量>0.1%时,拉伸强度有所下降。 (3)锡对提高灰铸铁珠光体含量有明显提高。当锡含量达到0.1%时,可以获得100%珠光体。 (4)随着锡加入量的增加,布氏硬度一直增加,断面敏感性有所下降。 通过实验结果表明潍柴铸造工厂炉料比例最佳为60%废钢、回炉料20%、生铁20%。金相:A型为主允许少量B型,片长不小于4级,珠光体含量≥98%,硬度:190-240HB,铸件本体拉伸强度≥200MPa,试棒拉伸强度≥250HB,切削性能良好。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TG251

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【引证文献】
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【参考文献】
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