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        電競比賽押注平臺-低溫球墨鑄鐵的研制二

        2021-11-27 14:51:03
        文章來源:電競比賽押注平臺  

            

        6.檢測儀器

        金相檢測:采取XJG-05型光學金相顯微鏡。

        常溫拉伸實驗: WE—30型全能材料實驗機

        低溫沖擊實驗:JB--300型沖擊實驗機,試樣用液氮加酒精冷卻。

        4、嘗試成果和闡發

        依照表2設計的低溫球墨鑄鐵化學成份規模,采取圖2熱處置工藝,別離實驗了Si、Mn、P對球墨鑄鐵力學機能,特殊是低溫沖擊韌度的影響。

        表3可以看出,由表3可以看出,當WSi由1.98%提高到2.35%時, 球墨鑄鐵的室溫抗拉強度在418-435MPa規模內波動:屈就強度在255 -275MPa規模內波動;伸長率在21.5%-28%規模內波動;-20℃AKV在14.4-17.7J規模內波動,單個試樣的最低值為13.6J; -40℃AKV在9.7-16.6J規模內波動,單個試樣的最低值為7J。由此可以得出以下紀律:

        (1)序號1-5的球墨鑄鐵室溫抗拉強度、屈就強度、伸長率和-20CAKV均合適EN—GJS —400—18LT球墨鑄鐵的指標要求,且波動規模不年夜,機能較不變。

        (2)球墨鑄鐵的低溫沖擊韌度隨溫度下降而降落,即-40℃AKV值均小在-20℃AKV值。

        (3)-40℃AKV隨Si含量增添則產生較著降落,且降落的趨向隨Si含量增添而增添。當WSi>1.982時, -40℃AKV平均值為16.6J,完全合適EN—GJS—350— 22LT的要求;當WSi>2. 352時,-40℃AKV平均值降落到9.7J,單個試樣的最低值達8.5J,己低在EN—GJS350—22LT尺度要求。

        (4)對比EN—GJS—350—22LT球墨鑄鐵手藝指標

        要求,序號1-5球墨鑄鐵的室溫抗拉強度和屈就強度都知足要求,且有必然的余量,但序號2球墨鑄鐵的伸長率和序號4和序號5球墨鑄鐵的低溫沖擊接收功不克不及知足要求。

        由此可以獲得以下結論:

        其一,當WSi≤2.0%時,表3化學成份的球墨鑄鐵經圖2工藝熱處置后的機能可同時知足EN—GJS— 350—22LT 和 EN—GJS—400—18LT 的要求。

        其二,當WSi≥2.0%時,球墨鑄鐵的機能可知足EN—GJS—400—18LT的要求,但不克不及知足EN—GJS— 350—22LT的要求。

        2、錳含量對機能的影響

        表4為Mn含量對球墨鑄鐵室溫抗拉強度、屈就強 度、伸長率和-20℃AKV、-40℃AKV等力學機能影響的 實驗成果。

        由表4可以看出,當WMn由0.17%提高到0.53%時,球墨鑄鐵的室溫抗拉強度在410 -470MPa規模內波動,屈就強度在253-275MPa,伸長率在21%-26%。 -20℃AKV在11.7-16.1J,單個試樣的最低值為11J, -40℃AKV在8.9 -13.9J,單個試樣的最低值為6.8J。 由此可以看到以下紀律:

        1、節制 WSi< 2.26%、WP =0. 03%擺布、WMn由由 0.17%提高至0.53%時,則球墨鑄鐵的室溫抗拉強度、屈就強度和伸長率均合適EN—GJS —400—18LT球墨鑄鐵的指標要求。

        2、球墨鑄鐵的低溫沖擊韌度隨溫度降落而降落,即-40℃AKV值均小在-20℃AKV值。

        3、隨Mn含量的增添,非論是-20℃AKV值仍是 -40℃AKV值都呈降落趨向。當WMn>0.53%時序號10球墨鑄鐵,-20℃AKV值為11.7J,低在EN—GJS—400—18LT的要求;當WMn>0.35%時序號8-10球墨鑄鐵,-40℃AKV<12J,低在EN—GJS—350—22LT的要求。

        4) WMn<0.30%的球墨鑄鐵(序號6-7),能同時知足EN—GJS—400—18LT 和EN—GJS—350—22LT 的要求;序號8和序號9球墨鑄鐵能到達EN—GJS— 400—18LT的要求,但因伸長率和-40℃AKV沖擊接收功低,不克不及知足EN—GJS—350—22LT商標的要求。

        由此可以獲得以下結論:

        其一,當WMn≤0.30%時,表4化學成份的球墨鑄鐵經圖2工藝熱處置后的機能可同時知足EN—GJS—350—22LT和EN—GJS—400—18LT的要求。

        其二,當WMn≥0.35%時,球墨鑄鐵的機能可知足EN—GJS—400—18 LT的要求,但伸長率和低溫沖擊韌度不克不及知足EN—GJS—350—22LT的要求。

        3、磷含量對機能的影響

        表5為P量對球墨鑄鐵室溫抗拉強度、屈就強度、伸長率和-20℃AKV、-40℃AKV等力學機能影響的實驗成果。

        由表 5 可以看出,當 WSi=2.03%-2.17%、WMn=0.46%- 0.52%時,WP由0.022%提高到0.056%,球墨鑄鐵的室溫抗拉強度在410 -470MPa規模內波動,屈就強度在254-267MPa,伸長率在21%-26%。-20℃AKV=9.8-14.7J,單個試樣最低值為9.6J,-40℃AKV=6.5-14.7J,單個試樣最低值為6.6J由實驗成果可以看到以下紀律:

        1、WP由0.022%提高到0.056%時,球墨鑄鐵室溫抗拉強度、屈就強度和伸長率轉變不年夜。

        2、P顯著下降球墨鑄鐵的低溫沖擊韌度,低溫沖擊接收功,-20℃AKV、-40℃AKV值隨P含量提高而較著下降,且溫度越低,沖擊接收功降落趨向越較著。

        3、WP≤%0.022%的球墨鑄鐵(序號11)室溫抗拉強度、屈就強度、伸長率,和低溫沖擊接收功-20℃AKV和-40℃AKV同時能到達 EN—GJS—400—18LT 和 EN—GJS—350—22LT要求;WP≥0.042% 的球墨鑄鐵(序號12、13)室溫抗拉強度、屈就強度、伸長率和低溫沖擊接收功-20℃AKV到達EN—GJS—400—18LT要求,但不克不及知足EN—GJS—350—22LT要求;WP≥0.049%時,球墨鑄鐵(序號14、15)的低溫沖擊接收 功-20℃AKV和-40℃AKV不克不及知足EN—GJS—400—18LT和EN—GJS—350—22LT的要求。

        由此可以獲得以下結論:

        第一,當WP≤0.031%時,表5化學成份的球墨鑄鐵經圖2工藝熱處置后的機能可同時知足EN—GJS—400—18LT和EN—GJS—350—22LT的要求。

        第二,當WP≤0.042%時,球墨鑄鐵能知足EN— GJS—400—18LT的要求,但紛歧定知足EN—GJS— 350—22LT的要求。

        第三,當WP≥0.049%時,表5化學成份的球墨鑄鐵經圖3熱處置工藝處置的機能不克不及知足EN—GJS—400—18LT和 EN—GJS—350—22LT的要求。

        第四,P和Mn、Si—樣,顯著下降球墨鑄鐵的低溫沖擊韌度,是以必需嚴酷節制,但三者之間又可以彼此調劑。當原材料P偏高時,必需下降Si、Mn含量;當原材料Mn偏高時,必需節制Si、P含量??傊?,下降 Si、Mn、P量,有益在提高球墨鑄鐵的低溫沖擊韌度。

        第五,按圖2熱處置工藝處置的(序號1-15)球墨鑄鐵,其室溫抗拉強度、屈就強度和伸長率都能到達 EN—GJS—400—18LT指標要求;在低溫沖擊韌度方面,只有WMn達0. 53%的球墨鑄鐵(序號10 )和WP≥0.049%的球墨鑄鐵(序號14、15)的-20℃低溫沖擊接收功未能到達EN—GJS—400—18LT的手藝指標要求。

        第六,在按圖2熱處置的15個序號的球墨鑄鐵中,含Si、Mn、P元素較少的5個序號的球墨鑄鐵能同時知足 EN—GJS—400—18LT 和 EN—GJS—350—22LT 的手藝指標要求,有10個序號的球墨鑄鐵達不到EN— GJS—350—22LT手藝指標要求。

        由以上實驗可知,經由過程節制球墨鑄鐵的化學成份,可以節制球墨鑄鐵的力學機能。從出產現實斟酌,節制材料力學機能的方式除節制化學成份外,還可以從熱處置方面采納法子。

        4、熱處置工藝對機能的影響

        按圖2、圖3所示的熱處置工藝別離對5組球墨鑄 鐵試樣進行熱處置,測定其拉伸機能和低溫沖擊初度,其成果見表6。

        從表6中可以看出:

        1)經720℃保溫的球墨鑄鐵的抗拉強度和屈就強度均比由920℃直接爐冷到600+的球墨鑄鐵的強度低7-55MPa,伸長率則超出跨越1% -2%。是以,經720+保溫的圖3熱處置工藝使球墨鑄鐵的強度下降,塑性略有提高。

        2)與920℃直接爐冷到600℃的球墨鑄鐵比擬, 經720℃保溫的球墨鑄鐵的低溫沖擊接收功則有升有降。 在5組試樣中,有兩組試樣的-20℃AKV值降落,最多降落0.7J,有3組試樣的-20℃AKV值上升,最多上升1.9J;有4組試樣的值提高,最多提高1.9J,一組連結不變。是以,不管是在-20℃AKV仍是在-40℃AKV的實驗成果,圖3的熱處置工藝均有益在提高球墨鑄鐵的 低溫沖擊朝度。

        圖4和圖5別離是按圖2和圖3熱處置工藝處置后的球墨鑄鐵的金相組織。從中可以清晰地看到,基體為鐵素體,幾近看不到珠光體和碳化物。就金相組織而言,兩者看不出差別。是以,圖2、圖3所示的熱處置 工藝對球墨鑄鐵機能的影響是較小的。

        由以上實驗研宄成果注解,低溫球墨鑄鐵的機能首要取決在化學成份,特殊是Si、Mn、P含量,而高溫退火工藝對低溫球墨鑄鐵的機能影響不年夜。斟酌到EN— GJS—350—22LT球墨鑄鐵要求較高的伸長率和-40℃AKV值,圖3熱處置工藝在720℃保溫,使奧氏體改變為鐵素體更充實,有益在鐵素體中過飽和的Si、Mn等元素的析出,也有益在提高材料的塑性,是以宜采取圖3 所示的熱處置工藝。但只要成份節制適合,兩者可以采取不異的高溫退火工藝。

        5、結論

        經由過程對球墨鑄鐵化學成份、熱處置工藝與常溫力學機能和低溫沖擊韌度關系的研宄,可以獲得以下結論:

        1)Si、Mn、P含量對低溫球墨鑄鐵的力學機能,特殊是低溫沖擊韌度有顯著的影響。在wsi=1.98% - 2.35%、)WMn=0.17%-0.53%、WP=0.022%-0.056% 規模內,跟著Si、Mn、P含量的提高,低溫球墨鑄鐵的常溫強度轉變較小,但-20℃AKV和-40℃AKV沖擊接收AKV值顯著降落。

        2)低溫球墨鑄鐵經920℃奧氏體化后,隨爐直接冷卻到600℃出爐,或720℃保溫必然時候,然后再爐冷到600℃出爐,前者獲得的球墨鑄鐵的強度高在后者,但塑性和低溫沖擊韌度略低在后者。

        經由過程節制球墨鑄鐵的化學成份和熱處置工藝,可以不變獲得合適EN1563: 1997尺度劃定的EN— GJS—400—18LT 和 EN—GJS—350—22LT 手藝指標的球墨鑄鐵,其化學成份見表7。

        對EN—GJS—400—18LT球墨鑄鐵建議采取 920℃奧氏體化后,直接隨爐冷卻到600℃出爐,如許可以縮短熱處置時候,提高出產效力;對EN—GJS— 350—22LT球墨鑄鐵建議采取920℃奧氏體化后,隨爐冷卻至720℃,保溫必然時候后再隨爐冷到600℃出爐,如許有益在提高材料的塑性和韌性。假如化學成份節制適合,兩者可以采取不異的高溫退火工藝。

        C含量首要斟酌材料的鍛造機能,以確保取得健全的 {{z(站點標題)}}。Si、Mn、P含量應盡量低,但斟酌到出產本錢,當Mn、P含量為下限時,Si含量可以在上限;當 Mn、P含量在上限時,應節制WSi<2.0%。


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