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用水平連鑄球墨鑄鐵型材 HT250灰口鑄鐵棒材制作曲軸襯套時,一個常見缺陷產(chǎn)生的由來,指出:襯套內(nèi)孔上部分弧段較軟的原因在于,HT250灰口鑄鐵棒材橫斷面上有偏心分布的“液芯組織”,這種等軸晶組織石墨粗大,鐵素體含量多,無論是在鑄態(tài)還是經(jīng)淬火處理,其硬度和耐磨性均低于先行凝固的外殼層.用垂直連續(xù)鑄造方法拉制出灰鐵空心型材,全斷面上的石墨形態(tài)為D、E混合型,用來制作新型內(nèi)燃機的曲軸襯套,表現(xiàn)出良好的機械性能和理想的服役壽命.



國外眾多工業(yè)發(fā)達在各個領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用水平連鑄、球墨鑄鐵型材。主要應(yīng)用在機床、液壓及氣動、紡織及印刷等通用機械、模具、汽車及動力、制冷等行業(yè)，并且，這些在使用鑄鐵型材代替砂鑄鑄鐵、鋼、銅基合金等材料的過程中已經(jīng)取得了良好的效果。鑄鐵型材的推廣應(yīng)用對提高機械工業(yè)整體水平，特別是提高基礎(chǔ)件的質(zhì)量，無疑具有十分重要的意義。QT400-18球墨鑄鐵球墨鑄鐵材料名稱：球墨鑄鐵牌號：QT400-18 球墨鑄鐵標準：GB 1348-88 ●特性及適用范圍：為鐵素體型球墨鑄鐵，具有良好的焊接性和切削性，常溫時沖擊韌性高。而且塑性較高。脆性轉(zhuǎn)變溫度低，同時低溫韌性也較好。用作能承受高沖擊振動及扭轉(zhuǎn)等動、靜載荷的零件，要求較高的韌性和塑性。鑄鐵型材的特性鑄鐵型材不使用砂型或涂料等傳統(tǒng)造型材料，所以連鑄型材不會有因砂型鑄造而引起缺陷.采用水冷石墨和鑄件凝固時與保溫爐內(nèi)大量鐵水相連，溫度梯度較大，極大限度的減少了縮孔（松），組織細小致密，材料均勻性好，材料表面光潔度高，尺寸精度高。型材品質(zhì)穩(wěn)定，不易產(chǎn)生波動。型材尺寸可變化，各種材質(zhì)，形狀與尺寸的型材均可生產(chǎn)。




對QT600-3球墨鑄鐵型材、鑄鐵棒‘薄壁圓管、板狀及缺口試樣，對光滑實心圓棒、缺口實心圓棒、缺口平板和中心孔板試樣進行單軸拉伸試驗以及對薄壁圓管試樣進行扭轉(zhuǎn)試驗，獲得了試樣的荷載-位移曲線，并測試了材料在不同應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂應(yīng)變;通過對試樣變形過程的觀測，用光學顯微鏡確定了試樣的啟裂位置。結(jié)合觀測球墨鑄鐵棒金相組織，采用Matlab編寫程序?qū)η蚰T鐵棒金相進行了定量金相分析，針對球墨鑄鐵棒金相組織的不同因素討論其球墨鑄鐵棒力學性能的影響;使用光學顯微鏡和掃描電鏡系統(tǒng)對試樣斷口形貌進行觀測，根據(jù)試樣宏微觀斷口討論不同試樣的斷裂形式，為研究材料在復雜應(yīng)力狀態(tài)下破壞提供依據(jù)。然后采用ABAQUS有限元分析軟件進行塑性大變形數(shù)值模擬計算分析，結(jié)合數(shù)值模擬與顯微觀測結(jié)果，確定了不同試樣啟裂點位置的應(yīng)力狀態(tài)參數(shù)，進一步探討了斷裂應(yīng)變與應(yīng)力三軸度之間的關(guān)系。通過研究，得到的主要結(jié)論有:(1)根據(jù)拉伸和扭轉(zhuǎn)試驗與數(shù)值模擬分析，拉伸和扭轉(zhuǎn)的等效應(yīng)力應(yīng)變曲線基本相同。(2)根據(jù)本文的試驗與數(shù)值模擬結(jié)果可知，缺口實心圓棒試樣斷裂應(yīng)變隨著應(yīng)力三軸度的升高而降低，與GTN模型描述由孔洞模型韌性材料破壞規(guī)律相符合，而缺口平板試樣和中心孔板試樣的破壞規(guī)律與GTN模型描述的斷裂應(yīng)變與應(yīng)力三軸度的規(guī)律不相符。(3)對斷裂應(yīng)變相同而應(yīng)力三軸度不同的情形，發(fā)現(xiàn)Lode參數(shù)相差較大，可判定Lode參數(shù)是影響材料斷裂的重要因素。



知道球墨鑄鐵型材是怎么成型的嗎?很簡單，先是將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析出的石墨呈球狀;對球墨進行球化處理，意味著金屬微粒尺寸變小，這同樣也會提高材料強度，硬度。緊接著對這種球鐵進行正火處理，目的是為了獲得珠光體基體組織，并細化晶粒，均勻組織，以提高鑄件的機械性能。有時正火也是球鐵表面淬火在組織上的準備、正火分高溫正火和低溫正火。球墨鑄鐵型材高溫正火溫度一般不超過950～980℃，低溫正火一般加熱到共折溫度區(qū)間820～860℃。正火之后一般還需進行四人處理，以正火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。由于球墨鑄鐵型材比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性，因此常常被用于制造內(nèi)燃機、汽車零部件及農(nóng)機具等。球墨鑄鐵型材主要是由鐵、碳和硅組成的合金，在這些合金中，含碳量超過在共晶溫度時能保留在奧氏體固溶體中的量。其組織中石墨球細小圓整，球化率高，球數(shù)多，無晶間碳化物，機械性能兼有高強度和高塑性。



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