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《昆明理工大学》 2004年
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高铬白口铸铁半固态成形研究

戴长泉  
【摘要】:半固态金属加工技术是近年来全世界范围内竟相开展研究与开发的一项金属加工技术,半固态成形技术发展至今已有30多年的历史,它以其诸多的优越性而被专家们称为21世纪新一代金属成形技术,在众多的研究中所使用的材料主要集中在低温合金,而对高温合金特别是铁基合金的研究却很少。而且非枝晶组织的制备也主要局限于搅拌和特殊的预处理(或后热处理)方法。针对这种现状,本研究以高熔点的铁基合金为研究对象,应用新的非枝晶组织制备方法,分别获得了具有细晶组织的亚共晶高铬白口铸铁和过共晶高铬白口铸铁的半固态铸锭。 寻找一个简便、可靠又经济的金属半固态成形工艺是本实验的目的。 对于亚共晶成分的合金,本研究采用低温浇注倾斜板冷却体法获得了理想的亚共晶高铬铸铁半固态非枝晶组织,并且从形状系数和等效直径(亚共晶合金)两个方面定量评价了所获得的非枝晶组织特征,得出形成理想颗粒状初生奥氏体的最佳工艺参数。采用低温浇注倾斜板冷却体法,在浇注过程中,液相线以上50℃左右浇注,是最佳的半固态成形工艺条件,所获得的初生奥氏体颗粒平均形状系数为0.792,平均等效直径为40.7μm。并对亚共晶高铬铸铁试样进行了冲击磨料磨损性能测试,性能测试结果表明半固态成形技术使材料的耐磨性有一定的提高。 对于过共晶成分的合金,采用低温浇注倾斜板冷却体法使过共晶高铬铸铁的初生碳化物明显细化,利用不同固定区域内碳化物的体积分数及其颗粒数来定量描述初生碳化物形态及分布,得出形成理想细晶初生碳化物的最佳工艺参数。即液相线以上50℃左右浇注,是最佳的半固态成形工艺条件。并进行了冲击磨料磨损性能测试,性能测试结果表明半固态成形技术使过共晶高铬铸铁耐磨性得到了一定的提高。 总之,采用倾斜板冷却体法制作半固态坯锭,工艺流程短、容易操作、过程稳定,是一种比较可行的工艺方法且适合批量生产。此课题的开展和研究丰富了半固态成形方法,扩展了半固态成形技术及半固态合金的研究领域。为进一步研究半固态铁基合会及其直接成形技术提供了理论和实验基础。加快了半固态成形技术在工业上的应用步伐。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG249

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