球墨铸铁热等静压处理的研究

论文摘要

本论文通过对两组材料（进口JGS500-7LT和国产QT500-7LT）分别进行不同的热等静压工艺处理,并对热等静压处理前后的样品进行组织和基本性能测试。结果表明,未处理进口球铁材料的综合力学性能较国产球铁材料优越性明显,尤其是疲劳性能和冲击性能,差异非常明显。前者的疲劳极限为275MPa而后者仅为150MPa,前者常温冲击吸收功为7J而后者只有4J；热等静压处理对材料组织变化有明显的作用,热等静压处理后基体组织分布更加均匀,基体上石墨球的球径差异较未处理球铁材料更小,石墨球大小等级及球化等级变化不明显,随着热等静压冷却速度的降低,基体中珠光体的含量降低,铁素体含量增加,石墨球变化较小；热等静压处理通过影响材料基体组织进而影响到材料的力学性能,在热等静压处理后材料的综合性能的到了明显的提高,尤其表现在疲劳性能和冲击性能方面,热等静压处理后进口球铁材料的疲劳性能提高约20%而国产球铁疲劳性能提高约70%～100%,即国产球铁在通过热等静压处理提高疲劳性能方面较进口球铁材料具有更大的潜力,而热等静压处理后进口球铁冲击性能提高100%以上,优于国产球铁材料在冲击性能方面的改善效果；热等静压处理后材料的拉伸强度和硬度随着基体珠光体跟铁素体含量的变化而变化,基体中珠光体含量增加,材料拉伸强度跟硬度增加,反之材料拉伸强度和硬度降低。但并非线性关系。总之,合理的热等静压处理工艺能在一定程度上改善材料的综合力学性能,因此,寻求更加合理的热等静压处理工艺有很大的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 现代球铁的诞生
• 1.3 现代球铁在我国的早期研究和应用
• 1.3.1 镁系球化剂及其处理工艺
• 1.3.2 从高硫球铁到稀土镁球铁
• 1.4 等温淬火球铁的发展
• 1.5 现代球铁的应用及现状
• 1.5.1 球铁的复合铸造、复合材料及梯度材料
• 1.5.2 球铁的铸造工艺模拟和组织、性能、质量的预测
• 1.5.3 球铁的显微组织模拟及组织和性能预测
• 1.6 现代球铁的展望
• 1.7 热等静压技术的应用及发展
• 1.8 研究的内容
• 第2章 实验设计与研究方法
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验原料
• 2.3 实验设备及实验内容
• 2.3.1 实验设备
• 2.3.2 实验内容
• 第3章 进口材料热等静压处理结果与分析
• 3.1 HIP处理对进口球铁组织的影响
• 3.2 HIP处理对进口球铁力学性能的影响
• 3.2.1 HIP处理对球铁拉伸性能的影响
• 3.2.2 HIP处理对球铁冲击性能和硬度的影响
• 3.2.3 HIP处理对球铁疲劳性能的影响
• 3.3 小结
• 第4章 国产材料热等静压处理结果与分析
• 4.1 HIP处理对国产球铁组织的影响
• 4.2 HIP处理对国产球铁力学性能的影响
• 4.2.1 HIP处理对国产球铁拉伸行性能的影响
• 4.2.2 HIP处理对国产球铁冲击性能和硬度的影响
• 4.2.3 HIP处理对国产球铁疲劳性能的影响
• 4.3 小结
• 第5章 国产球铁与进口球铁组织性能的比较
• 5.1 成分及金相组织比较
• 5.2 拉伸性能的比较
• 5.3 冲击性能和硬度的比较
• 5.4 疲劳性能的比较
• 5.5 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果