Nb、Sb对球墨铸铁组织及力学性能的影响研究

发布时间：2023-11-09 18:34

　　作为重要的工程材料,球墨铸铁被广泛应用于工业生产。然而,随着经济社会的变革,人们对球墨铸铁的力学性能指标提出了新的要求,新型高性能球墨铸铁的研究已经刻不容缓。目前,高性能球墨铸铁的生产主要通过热处理和合金化来实现。不同于热处理,采用合金化的方式在铸态下获得高性能球墨铸铁更具有工艺和成本优势。合金化元素多种多样,Si、Mn、Cu、Ni、Mo等元素的应用研究已经很深入,而Nb、Sb等元素虽然也被认为是强化球墨铸铁的有效元素,但关于这些元素在球墨铸铁中作用规律和机理的研究很少,且已有的研究众说纷纭,很难构成体系。因此,开展Nb、Sb对铸态球墨铸铁影响的研究工作是很有必要的。本论文以不添加其他合金元素的QT450-10为基础,首先探讨了Nb、Sb两合金元素分别对铸态球墨铸铁组织及力学性能的影响,揭示了Nb、Sb对球墨铸铁的作用规律和机理。在此基础上,又研究了不同含量的Nb、Sb元素对球墨铸铁的复合作用,主要研究结果如下:(1)将铌铁随其它原料加入到感应炉中,当Nb含量在0.05 wt.%-0.21 wt.%时,Nb元素在球墨铸铁中除了固溶在组织中,还会以块状NbC颗粒的形式存在,这些颗粒形状各...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题目的与意义
    1.2 球墨铸铁的发展历程及应用
        1.2.1 球墨铸铁的诞生及发展
        1.2.2 球墨铸铁的应用
    1.3 球墨铸铁的凝固
        1.3.1 凝固理论
        1.3.2 球墨铸铁中的石墨及反球化元素
        1.3.3 球墨铸铁的基体组织
    1.4 球化和孕育处理
        1.4.1 球化处理
        1.4.2 孕育处理
    1.5 常见合金元素对球墨铸铁的影响
    1.6 Nb和 Sb在铸铁中的研究现状
        1.6.1 Nb的应用研究
        1.6.2 Sb的应用研究
    1.7 本论文研究内容
第2章 实验设备及方法
    2.1 实验方案
    2.2 实验材料的制备
        2.2.1 实验原料及成分
        2.2.2 合金元素的加入方式
        2.2.3 试样的制备
    2.3 组织分析及性能检测
        2.3.1 成分及组织分析
        2.3.2 性能检测
第3章 Nb对球墨铸铁组织及力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验方案
    3.3 Nb对球墨铸铁组织的影响
        3.3.1 Nb对石墨组织的影响
        3.3.2 Nb对球墨铸铁基体组织的影响
    3.4 力学性能
        3.4.1 力学性能检测
        3.4.2 拉伸断口
    3.5 Nb对球墨铸铁组织、力学性能影响的机制分析
        3.5.1 Nb在球铁中的存在形式及分布
        3.5.2 Nb对石墨组织的影响机制分析
        3.5.3 Nb对基体组织的影响机制分析
        3.5.4 Nb对力学性能的影响机制分析
    3.6 本章小结
第4章 Sb对球墨铸铁组织及力学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验方案
    4.3 Sb对球墨铸铁组织的影响
        4.3.1 Sb对石墨组织的影响
        4.3.2 Sb对基体组织的影响
    4.4 力学性能
    4.5 Sb对球墨铸铁组织及性能的影响机理
        4.5.1 Sb的存在形式及分布
        4.5.2 Sb对石墨组织的影响机理
        4.5.3 Sb对基体组织的影响机理
        4.5.4 Sb对力学性能的影响机理
    4.6 本章小结
第5章 Nb和 Sb对球墨铸铁的复合作用
    5.1 引言
    5.2 实验方案
    5.3 Nb和 Sb对球墨铸铁组织的影响
        5.3.1 Nb和 Sb对石墨组织的影响
        5.3.2 Nb和 Sb对球墨铸铁基体组织的影响
    5.4 Nb和 Sb对球墨铸铁力学性能的影响
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
作者简介及在学期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3861794