锻造强韧白口铸铁的解究.docx

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1、ig造强韧白口铸铁的研究姜振雄、陈立夏、丁家盈、预祖兴（浙江大学）为了提高白口铸铁韧性，扩大其应用范围，半个世纪来国内外在白口铸铁强韧化方面做了大量的研究工作。从总的情况来看，国外主要走的是合金化的道路，通过加入较高数量的强碳化物形成元素，以改变共晶碳化物的结晶形态和分布，使Fe3c型正交品系碳化物转变成M7g型三角晶系或MC型立方晶系等所谓“逆变结构”碳化物共晶，避免共品碳化物呈连续网状分布。这类合金元素有铭（＞12%）、钮06%）、鸨（＞24%）。由于白口钻铁高合金化带来成本高、铸造工艺复杂等缺点，同时除耐磨性外，机械性能改善的幅度仍不理想,抗拉强度一般不超

2、过50公斤/毫米z,抗弯强度为80公斤/亳米z左右,冲击值最高仅0.7公斤•米/匣米）鉴于上述情况和我国资源条件，作者于60年代进行了白口铸铁等温洋火强韧化的研究c。其效果超过合金化，特别是冲击韧性可达1.0公斤•米/厘米z以上。此外，白口铸铁的变质处理研究亦正在积极开展［2J。利用锻造的方法来改善碳化物的分布形态以前只局限在钢的范围内。近年来，国外才开始了热压力加工白口铸铁的研究，作者以前对白口铸铁机引犁锌的变形缺陷进行高温校正整形时也发现，白口铸铁在奥氏体化温度范围内具有较好的塑性变形能力。从已有资料来看aw,国外在研究白口铸铁压力加工方面，多采用轧制的方法

3、，主要只研究了压下量对材料组织与性能的影晌，或者转而研究低碳白口镉铁的超塑性。而对作为耐磨材料为对象的白口铸铁锻造工艺和实用方面的系统研究尚未见报导，特别是如何利用锻造加工造成的组织上的有利因素，继而进行热处理进一步发挥材料的潜力方面的研究还尚未涉及。针对这一状况，我们从1979年开始了锻造白口铸铁这一课题的研究。研究表明，在使白'口铸铁中共品渗碳体网破碎弧立化方面，此法堪称是迄今所有已知方法中最直接、效果最显著的工艺措施之一，综合机械性能获得了大幅度提高，对白口铸铁而言，达到超强韧化程度。1一、试样的熔铸与制备根据试验需要共熔9炉白口铸铁各炉次化学成分和试样内

4、容等列于表1。锻造后的试样按表2加工成各种性能试样。-221一表1炉次*c化学成分%;熔炉转型«?献样毛，丕•SiMnp••Si备注类•型类•尺寸(mm);13.100.380.41<0.1!<0.1100kw'熔摸每15X15'；2••■3•2.390.410.33<0.1[<0,1150kg!中演炉,精可锻性就酷方块就棒j32.500.280.320.030.0560kw熔狼依0:41,，031•...-.0.25—0-03一0・0450kg;居而庐！情券热堕性弑膝园柱七棒5•9•・2.28•••^^^v***«0.50»••・••0.40<0,10.05

5、:湿同1砂:喟、单向拨长锻V64、95j62.170.260.590.030.04!繇型园柱就捧」造成歌72.100.310.290.030.05涅同1:端砂450X5001搂向十字最82.520.280.440.030.04型国柱献棒；拔就较92.480.400,270.030.04同3湿砂型品0；含Crl.5%,牺0-Mo0.4%献祥种类锻造后尺寸(mm)械样尺寸(mm)根据标准：•••1就袋机型号抗拉飘样618夹特部标题部。10GB228-63025魔万能就喊机抗弯就样。13

6、10X55无绕口1铸铁6/3.30/15接畿冲击就瞬机耐磨制片21X138X2。x100,浙大耐磨^^仿Brinell•二、白口铸铁热塑性与可锻性'一定高径比的圆柱形试样，在某一温度下作不同高度的限位徽粗，以出现裂纹时试样的变形程度——临界变形程度％表示该温度下的塑性£<=2?LxiOO%二二牢注#X1OO%H始H杉式中AH——绝刻变形量；H始，H末——徽俎前后的试样高度’仝部试样一次装入电阻炉，随炉升温到700℃,保温30分钟，开始T.温度(700工)限位微粗试验，以后每隔50℃保温10~15分钟，每个温度下做粗试样3~8根，在出—222—现裂纹的限位高度附近

7、，按高度差±1毫米多试几根。图1是3号和4号试样的临界微粗试验实物照片。临界变形度数据列于表3。相应的温度-塑性曲线见图2。•一。方觥伴，D—4节即停,2.8%V图1不同温度下临界徵粗就样照片白口簿族的温度-塑性曲段图3拔长、扭律，弯曲跋跋实物照片从实脸结果可以看出，在整个奥氏体化温度区间，白口铸铁均有相当的塑性，麻温度升高,塑性的调增加八1100℃时塑性最高，温度继续增加，会因接近白口铸铁熔点而使塑性迅速下降。表8中的临界变形度只是指在一锤锻到一定高度条件下得出的数据，对于模锻成形零件的工艺设计有一定参考价值。但在多次加工、多次小变形量锻打条件下，白口铸铁可变

8、形程度并不受这套数据限制