石墨形态对灰铸铁力学性能的影响

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灰铸铁材料的微观组织与力学性能研究

灰铸铁材料的微观组织与力学性能研究

灰铸铁材料的微观组织与力学性能研究灰铸铁是一种常见的工程材料,具有较好的耐磨性和抗压性能。

在实际应用中,人们常常关注其微观组织和力学性能的研究,以便更好地了解和改善其性能。

首先,我们来讨论灰铸铁的微观组织。

灰铸铁是一种铁碳合金材料,其主要成分是铸铁和石墨。

石墨以片状或球状分布在铸铁基体中,形成了典型的珠光体结构。

这种结构使得灰铸铁具有良好的抗震性和吸能能力。

此外,灰铸铁中的碳含量较高,一般在2%-4%之间,也会对其微观组织产生影响。

高碳含量会导致珠光体结构的改变,使灰铸铁的硬度和脆性增加。

其次,我们来研究灰铸铁的力学性能。

在传统的研究中,人们普遍关注灰铸铁的抗压性能。

抗压强度是评价灰铸铁力学性能的重要指标之一。

灰铸铁的珠光体结构和石墨形态对抗压强度有着重要影响。

例如,片状石墨比球状石墨对力学性能的影响更大。

此外,微观组织中各组分的相互作用和分布也会对力学性能产生影响。

例如,珠光体与渗碳体的分布、石墨与基体的结合强度等因素都会影响抗压性能。

除了抗压性能,灰铸铁的拉伸性能也是研究的热点之一。

拉伸强度和断裂延伸率是评价灰铸铁拉伸性能的两个重要指标。

与抗压性能类似,石墨形态和珠光体结构都与拉伸性能密切相关。

在拉伸过程中,珠光体的裂纹扩展路径、石墨的断裂模式等也会对拉伸性能产生影响。

此外,灰铸铁中的夹杂物也是影响其拉伸性能的重要因素之一。

夹杂物的形状、分布和数量会显著影响灰铸铁的强度和韧性。

近年来,随着材料科学的发展,人们开始探索灰铸铁的其他力学性能。

例如,疲劳性能是评价材料抗循环载荷能力的重要指标之一。

灰铸铁的疲劳性能受到其微观组织和缺陷的影响。

研究表明,珠光体内部的细小裂纹和夹杂物会成为疲劳断裂的起始点。

因此,在工程应用中,我们需要考虑珠光体结构和夹杂物的数量和质量,以提高灰铸铁的疲劳寿命。

总之,灰铸铁材料的微观组织与力学性能是一个复杂的系统。

人们通过对其微观组织和力学性能的研究,可以更好地了解灰铸铁材料的特性,并为其在工程应用中的性能改进提供依据。

铸铁试题_??????

铸铁试题_??????

铸铁[填空题]1铸轧一般分为()和()两部分。

参考答案:熔炼;轧制[填空题]2熔炼铝液制备要通过()的操作,来使化学成分均匀。

参考答案:充分搅拌[填空题]3前箱液面波动会引起表面膜张力波动造成氧化膜脱落使铝板表面产生()缺陷;也可能产生铸轧表面横纹,冷轧使用后形成()。

参考答案:非金属夹杂;虎皮斑[填空题]4熔体温度过高或保温时间过长或冷却强度不够都会造成()的现象。

参考答案:晶粒粗大[判断题]5、铝液制备中,为保证化学成分合格、均匀,合理的温度控制和充分的搅拌是必须的。

参考答案:对[判断题]6、铝液过滤的主要目的是去除铝液中的气体杂质。

参考答案:错[判断题]7、化学成分控制要点:取样温度合适、光谱分析准确、合金配比计算准确、搅拌均匀、中间合金及溶剂使用方法正确、轧制工艺匹配合理。

参考答案:对[判断题]8、粘辊缺陷产生原因:熔体温度偏高,铸轧速度快,冷却强度低,辊面温度不均,表面粗糙度不合适,火焰喷涂量小、卷取张力小等。

参考答案:对[单项选择题]9、哪些不是铸轧板腐蚀的原因()A.带材遇到酸、碱、水发生化学反应B.带材张力使用不合适,引起层间错动,发生电化学腐蚀C.铝液中的氢气(或氢分子)含量过高,与空气中氧反应,形成水分子造成铝板腐蚀D.厂房密封不严,昆虫夹入参考答案:C[单项选择题]10、哪些是钳口挤伤缺陷产生的原因()A.卸卷小车顶的过紧或过松B.板头进入钳口最里边时卷筒开始涨缩,未提前按卷取涨缩C.轧辊疲劳D.导辊上边粘附铝渣参考答案:A[单项选择题]11、哪个不是造成铸轧板纵向厚差的原因()A.轧辊同心度、材质均匀性B.轧辊冷却均匀性C.两边辊缝不一致D.轧辊轴承振动、压上液压压力不稳参考答案:C[单项选择题]12、下列哪个原因不是造成铝板宽度超差的原因()A.铸轧咀规格不符合要求B.铸轧速度控制不符合要求C.软耳切削不符合要求D.生产中液面控制不稳定参考答案:B[填空题]13一般对铸轧板有哪些方面的质量要求?参考答案:化学成分、外形及尺寸偏差、低倍组织、表面质量、熔体氢含量、其他要求。

灰铸铁屈服强度-概述说明以及解释

灰铸铁屈服强度-概述说明以及解释

灰铸铁屈服强度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在工程实践中,灰铸铁作为一种常用的工程材料,在各种应用中发挥着重要作用。

灰铸铁具有良好的耐磨性、抗压性和耐腐蚀性,广泛应用于机械制造、汽车制造、建筑工程等领域。

其屈服强度是衡量材料抗拉伸能力的重要参数之一,也是评价其工程性能的关键指标之一。

因此,研究灰铸铁的屈服强度及其影响因素对于提高其工程质量和实际应用具有重要意义。

本文将深入探讨灰铸铁的定义、特点以及影响其屈服强度的因素,介绍灰铸铁屈服强度的测试方法,并对其重要性进行总结和归纳。

同时,展望未来研究方向,为灰铸铁材料的进一步优化和应用提供理论支持和指导。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将从灰铸铁的定义和特点入手,介绍灰铸铁的基本知识,包括其组成、性能等方面。

接着,将探讨影响灰铸铁屈服强度的因素,分析各种因素对灰铸铁性能的影响。

最后,将介绍灰铸铁屈服强度的测试方法,为读者提供了解灰铸铁强度测试的基本手段。

通过本文的了解,读者将更加深入地了解灰铸铁的屈服强度特性,为相关领域的研究和应用提供重要参考。

1.3 目的:本文的主要目的是探讨灰铸铁的屈服强度,并分析影响其屈服强度的因素。

通过对灰铸铁的定义和特点进行介绍,以及对其屈服强度的测试方法进行探讨,我们希望能够更全面地了解灰铸铁在工程实践中的应用和性能表现。

同时,通过总结灰铸铁屈服强度的重要性,归纳影响其屈服强度的主要因素,并展望未来研究方向,我们希望为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启发。

通过本文的研究,我们期望能够为工程实践提供可靠的指导和建议,提升灰铸铁产品的质量和性能,推动行业的发展和进步。

2.正文2.1 灰铸铁的定义和特点:灰铸铁是一种含有石墨片或球状石墨的铸铁,其特点是具有较高的抗压强度和塑性,在工程领域中被广泛应用。

灰铸铁的主要成分是铁、碳和硅,其中碳的含量一般在2~4之间。

石墨片或球状石墨的存在使灰铸铁具有优良的润滑性和吸振性能,使其在耐磨性和耐冲击性方面表现出色。

铸铁知识考题(附答案)

铸铁知识考题(附答案)

一、解释下列名词1、什么是石墨化?答:铸铁中碳原子析出石墨的过程。

什么是石墨化退火(或称高温退火)?答:将温度加热到共析温度以上,使渗碳体分解成石墨的退火。

2、什么是灰口铸铁?答:碳大部分以游离状态的石墨析出,凝固后断口呈暗灰色。

什么是可锻铸铁?答:石墨形状为团絮状的灰口铸铁。

什么是球墨铸铁?答?石墨形状为球状的灰口铸铁。

什么是蠕墨铸铁?答:石墨形状为蠕虫状的灰口铸铁。

什么是变质铸铁(或称孕育铸铁)?答:变质(孕育)处理后的灰铸铁。

什么是白口铸铁?答:碳除少量溶于铁素体外,其余全部以化合态的渗碳体析出,凝固后断口呈白亮的颜色。

二、填空题1、铸铁与钢比较,其成分主要区别是含龙和足量较高,且杂质元素硫和磷含量较多。

2、化学成分和冷却速度是影响铸铁石墨化的主要因素。

3、白口铸铁中的碳主要以渗碳体形式存在,而灰口铸铁中的碳主要以石墨形式存在,两者比较,前者的硬度高而脆性大。

4、石墨的存在给灰口铸铁带来一系列的优越性能,如铸造性能.、切削加工性、减摩性、消震性能良好.、缺口敏感性较低。

5、含碳量为的铸铁,如果全部按Fe-G相图进行结晶,其石墨化过程可分为如下二个阶段:第一阶段:在∏54℃通过共晶反屈形成Go第二阶段:在1154°C~738°C冷却过程中自奥氏体中析出G以及在738℃通过共析反应形成G共析。

6、渗碳体是亚稳定相,高温长时间加热会分解为铁和石墨。

7、灰口铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁的石墨形态分别呈心笈、团絮状及球状。

8、HT200是灰铸铁的牌号,其中的碳主要以石墨的形式存在,其形态呈上状,由于它具有良好消震性能性能,在机床业中常用来制造机床床身。

9、球墨铸铁是通过浇铸前向铁水中加入一定量的四位进行球化处理,并加入少量的孕育剂促使石墨化,在浇铸后直接获得球状石墨结晶的铸铁。

10、铸铁在凝固过程中,如果第一阶段充分地石墨化,第二阶段或充分石墨化、或部分石墨化、或完全不石墨化,则分别得至U F、F+P、P为基体的铸铁。

金属材料学第7-11章课后习题答案

金属材料学第7-11章课后习题答案

金属材料学习题与思考题第七章铸铁1、铸铁与碳钢相比,在成分、组织和性能上有什么区别?(1)白口铸铁:含碳量约2.5%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体(Fe3c)形式存在,因断口呈亮白色。

故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。

因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等。

大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料(2)灰口铸铁;含碳量大于4.3%,铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。

断口呈灰色。

它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。

(3)钢的成分要复杂的多,而且性能也是各不相同钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。

我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。

钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,而且钢还根据品质分类为①普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)②优质钢(P、S均≤0.035%)③高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)按照化学成分又分①碳素钢:.低碳钢(C≤0.25%).中碳钢(C≤0.25~0.60%).高碳钢(C≤0.60%)。

②合金钢:低合金钢(合金元素总含量≤5%).中合金钢(合金元素总含量>5~10%).高合金钢(合金元素总含量>10%)。

2、C、Si、Mn、P、S元素对铸铁石墨化有什么影响?为什么三低(C、Si、Mn低)一高(S高)的铸铁易出现白口?(1)合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素,顺序为:Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等。

其中,Nb为中性元素,向左促进程度加强,向右阻碍程度加强。

C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素,为综合考虑它们的影响,引入碳当量CE = C% + 1/3Si%,一般CE≈4%,接近共晶点。

灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施详解

灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施详解

灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施一、影响灰铸铁力学性能的主要因素:化学成份 (C 、Si 、Mn 、P 、S 合金元素)灰铸铁的力学性能金相组织石墨的形状、大小、分布 和数量以及基体组织工艺、冶金因素:主要有冷却速度,铁液的过热处理、孕育处理、炉料特性等 (1)关于冷却速度的影响 铸铁是一种对冷却速度敏感性很大的材料,同一 铸件的厚壁和薄壁部份,内部和外表都可能获得相差悬殊的组织,俗称为组织 的不均匀性。

因为石墨化过程在很大程度上取决于冷却速度。

影响铸件冷却速 度的因素较多:铸件壁厚和分量、铸型材料的种类、浇冒口和分量等等。

由于 铸件的壁厚、分量和结构取决于工作条件,不能随意改变,故在选择化学成份 时应考虑到它们对组织的影响。

(2)关于铁液孕育处理的影响 孕育处理就是在铁液进入铸件型腔前,把孕育 剂附加到铁液中以改变铁液的冶金状态,从而可改善铸铁的显微组织和性能。

对灰铸铁而言,进行孕育处理是为了获得 A 型石墨、 珠光体基体、 细小共 晶团的组织,以及减少铸件薄壁或者边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏感性; 对可锻铸铁而言,是为了缩短短退火周期,增大铸件的允许壁厚和改善组织的 结构;对球墨铸铁而言,是为了减少铸件白口倾向,提高球化率和改善石墨的 圆整性。

(3)关于铁液过热处理的影响。

提高铁液过热温度可以: ①增加化合碳含量和 相应减少石墨碳含量, ②细化石墨, 并使枝晶石墨的形成, ③消除铸铁的 “遗 传性”,④提高铸件断面上组织的均匀性, ⑤有利于铸件的补缩。

同样,铁液保 温也有铁液过热的类似作用。

工艺因素和冶金因素(4)关于炉料特性的影响实际生产中往往发现改变金属炉料(例如采用不同产地的生铁或者改变炉料的配比等)而化学成份似乎无变化的情况下铸铁具有不同的组织和性能,这说明原材料的性质直接影响着用它熔炼出来的铸铁的性质,称为铸铁的:“遗传性”为此,采用提高铁液温度和使用多种铁料配料可消除这种“遗传性”,并改善铸铁的组织和性能。

灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关

灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关

灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关要点:1、炭素行业龙头,积极实施战略转型。

公司是我国炭素企业的龙头,是全国唯一的新型炭砖生产基地,产能位居亚洲第一、世界第三,但国内企业产品主要还是集中于普通功率石墨电极和炭砖等传统炭素领域。

为了适应钢铁等行业结构调整的要求并将公司打造成复合型炭素制品研发和生产基地,近年来公司加快了产品结构调整并在核石墨、纳米炭材料、特种石墨、碳纤维、石墨导热片等产品领域取得突破。

2、针状焦项目将进一步完善公司产业链。

由于顶级特殊钢必须使用以优质针状焦生产的超高功率石墨电极冶炼才能得到,而针状焦的生产工艺仅由美国、英国和日本所掌握,所以,长期以来我国针状焦主要依赖进口,不仅成本高昂而且供应不稳定,严重制约了国内超高功率石墨电极的产量。

目前公司自身每年对针状焦的需求已达到近10万吨左右,但进口供应不稳定在很大程度上阻碍了公司产品结构的优化升级。

通过努力,公司已成功研制出了油系针状焦,经中试小批量试制出了符合要求的超高功率石墨电极,现已具备进入规模化生产阶段的基本条件。

公司拟通过非公开发行投资建设10万吨/年油系针状焦项目,项目建成后将满足公司自身的需要,从而进一步完善公司的产业链。

3、特种石墨业务将支撑公司未来业绩增长。

特种石墨被广泛应用于半导体、光伏太阳能、电火花及模具加工、核能、冶金、航天等众多领域,但国内特种石墨的市场供给明显不足。

公司拟通过非公开发行投资建设3万吨/年特种石墨制造与加工项目,预计该项目将于2014年建成投产,由于特种石墨售价为10万元/吨左右,而毛利率更是高达50%-60%,所以3万吨/年特种石墨项目投产后将支撑公司未来业绩增长空间。

4、钢市有望回暖,铁精粉依旧是公司的现金牛业务。

公司铁精粉产能100万吨/年,毛利率一直在50%甚至60%以上,铁精粉业务的收入占比只有30%左右但利润占比却达到50%以上,可以说铁精粉业务是公司的现金牛业务。

尽管全球经济疲软降低了建筑业和制造业对钢铁的需求,但目前钢铁价格已经跌破了很多钢铁企业的成本价,随着铁工基等各项刺激政策的出台,预计2013年钢铁市场有望逐步回暖,铁精粉业务对公司业绩的贡献有望维持稳定。

工程材料期末考试试题及答案

工程材料期末考试试题及答案

工程材料试题答案一、(15分)名词解释(每小题3分)1.过冷度2.正火3.奥氏体4.热加工5.调质处理答案:1.过冷度—理论结晶温度与实际结晶温度之差2.正火—将钢件加热到Ac3或Ac cm以上30-50℃,保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺,称为正火。

3.奥氏体—碳固溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体,用γ或A表示。

4.热加工—高于再结晶温度的塑性变形。

5.调质处理—将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。

对于上述名词解释,如学生用自己的语言回答,考虑其对概念或名词含义理解程度酌情给分。

二、利用铁碳相图回答下列问题(15分)(1)写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物,标明A,E,C,S,P,K各点的含碳量。

①区:___F+P_____ ②区:_____P___③区: P+Fe3CⅡ__④区:P+ Fe3CⅡ+L d`⑤区:_ L d`____⑥区:_Fe3CⅠ+L d`A点:______0_____ E点:___2.14%___ C点:___4.3%__S点:_____0.8%___ P点:___0.02%__ K点:__6.69%_(2)计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少?(3)说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

答:(1) 空格中斜体部分为答案。

(6分,每空格0.5分)(2)(5分)由杠杆定律得:室温下含碳0.6%的钢中珠光体为:(0.6-0.02)/(0.8-0.02)*100%=74.4%室温下含碳0.6%的钢中铁素体为:100%-74.4%=25.6%(3)含碳量1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体,而含碳量为0.5%的含有较硬度较低的铁素体,故含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

(4分)三、简答(24分)(每小题4分)1.在铸造生产中,采用哪些措施获得细晶粒组织?2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。

3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响?4.常见的热处理方法有哪些?5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。

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石墨形态对灰铸铁力学性能的影响
1 引言
灰铸铁的弹性模量反映其抵抗塑性变形的一种能力,代表着其刚性的大小,其值将直接影响铸铁件的尺寸稳定性[1]。

弹性模量的大小是保证缸体、曲轴等重要铸件的精度,减少其工作过程中发生变形的重要指标。

一般认为影响灰铸铁弹性模量的主要因素片状石墨的数量和形态。

具有D型石墨的灰铸铁比具有A型石墨的弹性模量高[2]。

节能降耗、汽车轻量化和大功率化的发展,对灰铸铁材料的薄壁高强度化[3]及其弹性模量的要求越来越高。

关于灰铸铁的抗拉强度,人们已进行了大量的研究工作,而有关其弹性模量及其与抗拉强度间的相关关系等方面的研究工作则相对较少。

实际上,对于汽车缸体、连杆、机床和精密机械等铸件而言,通常不是由断裂而失效,而是因铸件尺寸稳定性差而失效。

因此,和抗拉强度相比,弹性模量显得更为重要。

非金属夹杂物对于钢的组织和性能的影响已经引起了人们的广泛重视[4],但对于夹杂物对于铸铁材料的组织和性能的影响,特别是针对弹性模量方面的研究,则报道的较少。

本文旨在对通过对灰铸铁中石墨形态和氧化夹杂数量的分析,揭示其对抗拉强度和弹性模量的影响规律。

2试验方法
石墨数量和石墨形态是严重影响铸铁性能的主要因素,本文采用在基本固定铸铁石墨数量的条件下,研究石墨形态和非金属夹杂对抗拉强度和杨氏弹性模量的影响。

2.1 试验用铁水及炉前处理
将碳当量控制在3.8-3.9之间,采用不同的合金进行孕育处理,得到不同石墨形态的铸铁组织。

试验所用铁水的熔化是在100kg中频感应电炉中进行,采用包内冲入法进行孕育处理,处理温度为1450~1500℃。

浇铸成φ30的圆柱形试样,材料的化学成分如表1所示。

表1 试样的化学成分(wt/%)
C Si Mn P S微量元素孕育剂
3.20 1.800.730.3170.0206Mo、Ni、
Cu、Cr等硅锶
3.11 1.860.760.3340.022硅锶锰
3.11 1.950.740.3080.0204硅锶稀土
3.16 2.030.70.320.1132硅锶2.2 组织参数的测定
从试棒的相同位置取样,经过打磨→磨光→抛光后,首先用3%-4%硝酸酒精进行浸蚀,利用光学显微镜对试样基体组织进行定量分析;然后重新抛光,在不浸蚀的条件下,利用光
学显微镜观察石墨形态及其分布;利用扫描电镜及其能谱对氧化夹杂进行分析。

采用人工方法,选用相同放大位数的金相图片,利用ImageTool软件测量石墨的长宽比(L/D)。

每个试样选择5个视场, 每个视场随机选择50个石墨,将所测结果平均后即获得该试样的石墨长宽比。

利用ImageTool软件测量氧化夹杂的体积分数。

2.3 力学性能测试
按GB/T228-2002规定将圆柱形试棒加工成¢12.5 mm×200 mm力学性能试样,按GB/T 22315-2008规定进行拉伸试验,利用SANS-CMT5205万能材料试验机上测试材料的抗拉强度和杨氏弹性模量。

3 试验结果与分析
3.1各种试样的金相组织特点
利用光学金相显微镜进行观察发现,四种试样中组织均为细片状珠光体+片状石墨+磷化物组织,其中珠光体的含量均大于98%。

图1为孕育剂加入量相同时,不同种类孕育剂所对应的显微组织。

可以看出:四种试样中的石墨形态均以A型为主,但石墨的长宽比有所不同。

定量测量结果显示,图1(a)、(b)、(c)、(d)中石墨的长宽比(L/D)都大于15,并依次减小(见图2)。

图1 不同孕育剂试样的光学显微组织(未浸蚀)
(a )硅锶 (b )硅锶锰 (c )硅锶稀土 (d )S 0.11%+硅锶
图2抗拉强度和杨氏弹性模量与石墨形态的关系
值得注意的是,图1中的各图片中出现了不同数量的白色点状物。

通过对白色点状物进行能谱分析可知,这些点状物均为含有铁、锰、硅等元素的氧化物,图3为其典型能谱。

由图1可看出,图1(a )、(b )和(c )中的氧化夹杂物体积分数依次增加;图1(d )中氧化夹杂物数量最少。

图3 白色颗粒的典型能谱分析结果
3.2 石墨长宽比对灰铸铁抗拉强度和弹性模量的影响
由图2可知,石墨的长宽比L/D 对抗拉强度没有明显影响;但石墨的长宽比增大,杨氏弹性模量有增大的趋势。

这说明,在基体组织相同,石墨形态主要为A
型时,石墨的长
抗拉强度/ M P a , 杨氏模量 / G P a
硅锶 硅锶锰
硅锶稀土 S 0.11%+硅锶
20
30
40
50
石墨长宽比(L /D )
宽比对灰铸铁的抗拉强度间不存在明显的相关性,但减小长宽比有利于提高杨氏弹性模量。

3.3 非金属夹杂对灰抗拉强度和弹性模量的影响
图4 抗拉强度和杨氏弹性模量与氧化夹杂物体积分数的关系
图4为抗拉强度和杨氏弹性模量与氧化夹杂体积分数关系图。

由图4可以看出,金相组织中的氧化夹杂物的数量增加,灰铸铁的抗拉强度减小。

杨氏弹性模量的变化趋势与氧化夹杂数量变化正好相反,氧化夹杂数减小时,杨氏弹性模量明显增大,当氧化夹杂相对最多时,杨氏弹性模量变化到最小。

这说明灰铸铁中的氧化夹杂对其杨氏弹性模量有较明显的影响。

综上所述,氧化夹杂不是影响灰铸铁件抗拉强度的主要因素,但对其有一定的影响;而氧化夹杂对其杨氏弹性模量有明显的作用,夹杂越少,越有利于杨氏弹性模量的提高。

要提高铸件的抗拉强度和杨氏弹性模量,非金属氧化夹杂是必须重视的因素。

4 结论
1)减小石墨长宽比,对灰铸铁的抗拉强度没有明显影响,但对提高杨氏弹性模量有益。

2)氧化夹杂对铸件抗拉强度来说有一定的影响,但不是主要影响因素;而非金属氧化夹杂对杨氏弹性模量有明显作用,夹杂越少,越有利于杨氏弹性模量的改善。

3)控制石墨的长宽比,同时非金属氧化夹杂也减少,将有利于提高灰铸铁的杨氏弹性模量。

20
40
60
80
100
抗拉强度/ M P a , 杨氏模量 / G P a
硅锶
硅锶锰 硅锶稀土 S 0.11%+硅锶
夹杂物体积分数 /%
硅锶锰。

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