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    混合稀土影响灰铸铁铸件性能的研究分析

    类别:行业动态   发布时间:2020-03-11 16:11:33   浏览:

      1铸件实验资料及方法

      选用中频感应电炉熔炼,铁液出炉温度为1380~ 1420℃,孕育处理及浇注温度约为1350℃。实验棒1组6件,同一箱造型,手工砂型铸造,造型资料为原砂,膨润土(4%~5%),水(4%~5%)。事先用锯将混合稀土制成小片状,粒度控制在2~5mm,并用天平称量,于浇注前撒入浇包内的铁液中,边浇边拌和,使浇包中的稀土元素充沛熔化,散布均匀。灰铸铁和混合稀土的化学成分见表1和表2.试样编号及各试样中的稀土参加量见表3.资料的抗拉强度和耐磨性别离在WE-30液压全能实验机和ML-10磨料实验机上测定;用HRS-150洛氏硬度实验机测定试样的洛氏硬度;用XJL-2立式金相显微镜别离调查灰铸铁的石墨形状和金相安排。

      2实验成果及分析

      2.1金相安排调查

      2.1.1混合稀土对石墨形状的影响不同混合稀土参加量的灰铸铁石墨安排形状(未腐蚀),未加稀土的灰铸铁中的石墨粗大,呈片状,形状以A型石墨为主,也有极少量的菊花状和枝晶状石墨;参加0.1%混合稀土,石墨较细微,头部变钝,属于细微的A型石墨;参加0.3%混合稀土,石墨变细微,散布较均匀,且无方向性,头部较钝;参加0.5%的混合稀土,石墨细化,且散布比较均匀,头部变圆钝。

      添加混合稀土能使灰铸铁中的石墨安排细化和均匀化,当稀土参加量为0.1%时,石墨安排是抱负的细微A型石墨。这是因为稀土元素在铁液中与硫,氧反应,生成稀土化合物,从而铲除石墨棱面上的表面活性元素,使石墨基面与铁液的界面能下降;能促使石墨以螺旋位错的方法沿基面法向生长,使石墨构成蠕虫状或球状,并且跟着稀土参加量的添加,石墨球化倾向将增强,这种效果在稀土参加量为0.3%时开端明显。

      2.1.2混合稀土对基体安排的影响

      稀土元素对铸铁有较好的孕育和蜕变效果。对不同混合稀土参加量的灰铸铁基体安排进行调查,其成果如图2所示。未加稀土的灰铸铁的基体安排中珠光体较多,且呈连续片状散布;混合稀土参加量为0.1%时,珠光体细化,呈细片状或粒状散布,但不均匀;混合稀土参加量为0.3%时,珠光体以细片状均匀散布或以颗粒状弥散散布;持续进步混合稀土参加量,铁素体数量增多,珠光体细化且分散度添加。

      未加稀土的灰铸铁的抗拉强度,硬度及耐磨性较低,稀土灰铸铁的抗拉强度,硬度与普通灰铸铁相比都有明显进步,并且它们具有类似的规律性。当混合稀土的参加量在0~0.1%之间时,跟着混合稀土的参加量增多,灰铸铁的抗拉强度,硬度和耐磨性逐渐进步;当稀土参加量为0.1%时,灰铸铁的抗拉强度,硬度和耐磨性都一起到达一个峰值;假如持续添加混合稀土,抗拉强度,硬度和耐磨性又都会下降。

      可见,混合稀土添加到灰铸铁中,铸铁的力学性能,包含强度,硬度,耐磨性都得到了明显进步,这与金相安排所反映的情况是一致的,特别是,混合稀土参加量为0.1%时,资料的抗拉强度,硬度及耐磨性一起到达峰值,力学性能最好。这是因为稀土的孕育效果具有双重性。当混合稀土量在0~0.1%之间时,石墨细化,散布均匀,头部变钝,钝片状的片状石墨能削减对基体的冲击效果,下降发生微裂纹的倾向,从而进步灰铸铁的抗拉强度。基体安排中的珠光体细化,且晶粒越细微,使得安排界面多,缺陷多,阻止位错的移动,抗拉强度,硬度进步。跟着混合稀土量的持续添加,石墨片变得更加细长,而石墨越细长,对基体的冲击,切割效果就会增强,会发生更多的微裂纹,这会使灰铸铁的抗拉强度下降。别的,基体安排中铁素体的量添加,而铁素体的拉伸强度,硬度比珠光体小,所以力学性能下降。灰铸铁的耐磨性与其显微安排有着重要的联络,实验标明,灰铸铁具有均匀散布的石墨和珠光体基体时,耐磨性最好。

      3定论

      (1)稀土对灰铸铁安排的效果主要表现在整体宏观安排和微观安排的细化和均匀化,一起会使片状石墨向着蠕球状转化。稀土能促使石墨片细微,头部变钝,散布均匀,使铁素体增多,珠光体细化且弥散度散布添加。

      (2)混合稀土参加量在必定范围内,可进步灰铸铁的抗拉强度和硬度,改善其耐磨性,但参加量超过必定值,力学性能反而会下降。

      (3)在本实验条件下,混合稀土参加量为0.1%时,抗拉强度,硬度和耐磨性一起到达峰值,力学性能最好。


     

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