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高牌号铸态球墨铸铁的工艺研究及应用

作　者: 占多产
导　师: 陈国香
学　校: 南昌大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 铜锰合金化铸态球墨铸铁组织性能
分类号: TG255
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着汽车质量的提高和市场的激烈竞争,对汽车铸件的强度和伸长率提出了越来越高的要求,有的甚至超过国家标准(国家标准应为最低要求),即在目前国家球铁牌号中,在满足抗拉强度要求的基础上,将伸长率提高一个等级(如QT500—10,QT550—7等)。因此研究开发塑性要求更高的珠光体、珠光体一铁素体混合基体球铁,对进一步发挥铸态球铁的强韧性潜力,提高零件的使用寿命,扩大铸态球铁的使用范围是很有意义的。在生铁原料货源稳定,研究铜锰合金化对铸态球墨铸铁性能的影响。在稳定生产铸态铁素体球铁的条件下,适当控制C、Si含量,强化孕育,添加少量Cu和Mn,成功生产出高强度、高塑性的铸态球墨铸铁(塑性指标δ比国家相应牌号高出一个级别)。用这种方法生产的铸件,性能稳定,成本大大降低。为了不使铸件中出现碳化物并减少铸件不同截面的硬度差,应视力学性能和铸件壁厚不同而适当调整Cu和Mn含量,本文重点研究了铜锰对合金化铸态球墨铸铁性能的影响。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-18
  1.1 概述  9-14
    1.1.1 国内外球墨铸铁的发展研究现状  9-12
    1.1.2 球墨铸铁的组织与性能  12-13
    1.1.3 球墨铸铁的生产制造工艺  13-14
  1.2 本论文的研究背景和意义  14-16
    1.2.1 本课题来源的企业背景  14-15
    1.2.2 本课题研究的积极意义  15-16
  1.3 拟采用的技术研究路线  16-17
  1.4 主要研究内容  17-18
第二章技术服务内容和验收标准  18-20
  2.1 技术服务内容  18-19
  2.2 技术成果验收标准  19
  2.3 项目实施的指导思想  19-20
第三章试验条件及方法  20-23
  3.1 试验材料  20
  3.2 试验设备设施  20-21
  3.3 试验方法  21-23
第四章试验研究结果  23-41
  4.1 符合QT700-3性能要求的试验  23-29
    4.1.1 B12号  23-24
    4.1.2 B21号  24
    4.1.3 C41号  24-25
    4.1.4 C42号  25-26
    4.1.5 F11号  26
    4.1.6 E22号  26-27
    4.1.7 F21号  27
    4.1.8 F22号  27-28
    4.1.9 F32号  28-29
    4.1.10 E41号  29
  4.2 符合QT600-5性能要求的试验结果  29-35
    4.2.1 C22号  29-30
    4.2.2 C31号  30
    4.2.3 D12号  30-31
    4.2.4 D22号  31-32
    4.2.5 E11号  32
    4.2.6 E12号  32-33
    4.2.7 F11号  33
    4.2.8 F12号  33-34
    4.2.9 E21号  34-35
    4.2.10 F31号  35
  4.3 符合QT550-7性能要求的试验(共3组)  35-37
    4.3.1 B11号  35-36
    4.3.2 C21号  36
    4.3.3 D21号  36-37
  4.4 符合 QT500-10性能要求的试验(共4组)  37-40
    4.4.1 C21号  37-38
    4.4.2 D11号  38
    4.4.3 D21号  38-39
    4.4.4 D11号  39-40
  4.5 球铁阶梯试块硬度分布情况  40-41
第五章试验结果分析  41-61
  5.1 碳和硅对球铁组织性能的影响  41-42
    5.1.1 球铁中含碳量的选择  41
    5.1.2 球铁中含硅量的选择  41-42
    5.1.3 球铁中碳当量选择的原则  42
  5.2 硫和磷对球铁组织性能的影响  42
  5.3 锰对组织性能的影响  42-46
  5.4 锰为适量时铜对组织性能的影响  46-52
    5.4.1 含锰量0.8%时，含铜量对球铁组织性能的影响  49-50
    5.4.2 含锰量0.7%时，含铜量对球铁组织性能的影响  50-51
    5.4.3 含锰量0.5%时，含铜量对球铁组织性能的影响  51-52
  5.5 锰为中量时锡对组织性能的影响  52-55
  5.6 锰为中量时锑对组织性能的影响  55-58
  5.7 铬对组织性能的影响  58-59
  5.8 加钼对组织性能的影响  59-60
  5.9 结论  60-61
    5.9.1 QT500-10球铁生产工艺方案  60
    5.9.2 QT550-7球铁生产工艺方案  60
    5.9.3 QT600-5球铁生产工艺方案  60
    5.9.4 QT700-3球铁生产工艺方案  60-61
第六章生产现场试验结果验证  61-67
  6.1 现场试验方案  61-62
    6.1.1 原铁水化学成分(%)  61
    6.1.2 球化剂  61
    6.1.3 孕育处理  61
    6.1.4 生产不同牌号时，铜锰合金元素成分调整  61
    6.1.5 球化处理工艺  61-62
    6.1.6 尽量提高浇注温度和浇注速度  62
  6.2 现场试验操作要求  62-63
    6.2.1 浇注方式  62
    6.2.2 浇注温度  62
    6.2.3 浇注速度  62
    6.2.4 合金加入量  62-63
  6.3 现场试验结果及分析  63-67
    6.3.1 铁水化学成分光谱分析  63
    6.3.2 力学性能及金相分析  63-65
    6.3.3 现场试验结果分析  65-67
第七章结论与改进  67-68
  7.1 最终工艺方案  67
  7.2 改进建议  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-71
攻读学位期间的研究成果  71

高牌号铸态球墨铸铁的工艺研究及应用

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