錳含量分析儀 錳含量對(duì)球墨鑄鐵金相組織和特性的影響
球墨鑄鐵（球墨鑄鐵金相分析儀）是工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用zui廣泛的材料之一，但相對(duì)大多數(shù)金屬材料而言，鑄鐵仍呈現(xiàn)較高的脆性，為了保證其實(shí)用性和可靠性，鑄無論作為床身、機(jī)座、軸承支座、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、部分主軸等部件其設(shè)計(jì)尺寸較大，靠厚大件確保強(qiáng)度以防疲勞脆性斷裂。從工業(yè)應(yīng)用的角度出發(fā)，進(jìn)一步提高鑄鐵合金的強(qiáng)度，改善材料的韌性，提高構(gòu)件的可靠性十分重要，然而同時(shí)提高合金的強(qiáng)度與韌性始終是材料科學(xué)領(lǐng)域的難題，也是結(jié)構(gòu)材料的核心問題。
球墨鑄鐵的問世，使鑄鐵的各項(xiàng)性能指標(biāo)均得到較大幅度提高。然而，像QT350-22、QT700-22這類普通球鐵無法同時(shí)獲得較高的強(qiáng)度和塑性。20世紀(jì)70年代初，奧貝球鐵的問世，使合金在獲得高強(qiáng)度的同時(shí)。還能保持較高的韌性，擴(kuò)大了球鐵的應(yīng)用范圍。高合金奧氏體鑄鐵由于具有較好的耐蝕性、可控?zé)崤蛎浶浴⒏邷睾偷蜏乜寡趸阅埽谄嚒⒋啊⒑娇諢纛I(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前成熟應(yīng)用的主要由Ni-Mn系、Mn-Cu系等奧氏體鑄鐵，可滿足機(jī)體、機(jī)座和缸體等部件的性能，不過，這類奧氏體鑄鐵含錳量不高，通常低于8wt%，強(qiáng)度較低。
高錳系奧氏體鑄鐵用Mn,Cu,Al等合金元素來代替昂貴的Ni通過合金元素的復(fù)合作用，生成穩(wěn)定的奧氏體基體，獲得良好的綜合性能。林淑梅等人在研究Fe-14Ni-12Mn-3.5C-2.5Si（wt%）合金鑄鐵時(shí)，制備出一種具有TWIP效應(yīng)的高強(qiáng)度韌性球墨鑄鐵，發(fā)現(xiàn)添加15 wt%的鎳可獲得*的奧氏體基體，抗拉強(qiáng)度達(dá)到730.5Mpa，伸長(zhǎng)率高達(dá)20.5%，是同強(qiáng)度QT700-2球墨鑄鐵伸長(zhǎng)率的10倍，但是由于其較高的鎳添加量和復(fù)雜的固溶、軋制、再結(jié)晶工藝，合金的制備成本高。易煒發(fā)在研究Fe-14Ni-12Mn-3.5C高碳TWIP合金鋼時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過添加3%的銅可以促使碳化物分解，獲得單一奧氏體組織，使這種鋼具有突出的TWIP效應(yīng)和優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。
為進(jìn)一步提高合金鑄鐵的強(qiáng)塑性，在Fe-Mn-Ni-C-Si可變形球墨在鑄鐵和新型含銅高碳TWIP鋼的研究基礎(chǔ)上，通過改變錳含量并加入少量銅元素來降低鎳含量，力求進(jìn)一步降低合金成本，簡(jiǎn)化制備工藝，并探索進(jìn)一步提高奧氏體球鐵綜合力學(xué)性能的途徑，這種高強(qiáng)韌鑄鐵對(duì)于制造更嚴(yán)酷條件下使用的減振、減磨的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、主軸、活塞環(huán)及箱體等構(gòu)件有重要的應(yīng)用前景。本文著重研究錳含量的變化對(duì)高強(qiáng)韌TWIP球鐵組織和力學(xué)性能的影響。
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