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Cu、Sb对球墨铸铁组织及性能的影响

2022-2-18 8:40:33      点击:

球墨铸铁的微观组织对其性能有着决定性的影响。使用合金化元素改变球墨铸铁的成分和微观组织来提高其常温机械性能、高温抗氧化性能及耐磨性能是提高球墨铸铁性能的最重要方法。珠光体球墨铸铁具有较高的强度、硬 度 ,并且具有良好的韧性,在机械制造业中的用途日趋广泛。

当不添加Cu、Sb元素 时 ,球墨铸铁微观组织石墨球的平均晶粒尺寸约为18.97μm,含量约为13.65%,铁素体含量约为61.13%,珠光体含量约为25.22%。

     当球墨铸铁中只加Cu元素时,随着Cu元素含量的增加,石墨球平均晶粒尺寸,石墨球含量及铁素体含量均逐渐减小,珠光体含量逐渐增加。

    当球墨铸铁中Sb含量为0.01%时,随着Cu元素含量的增加,石墨球平均晶粒尺寸,石墨球含量及铁素体含量均逐渐减小,而珠光体含量逐渐增多。

    当球墨铸铁中Sb含量为0.02%时,随着Cu元素含量的增加,石墨球平均晶粒尺寸,石墨球含量及铁素体含量均逐渐减小,而珠光体含量逐渐增多。

    当球墨铸铁中Cu元素含量为0.25%时,随着Sb元素含量的增加,石墨球平均晶粒尺寸、石墨球含量及铁素体含量均逐渐减小,珠光体含量逐渐增多 。

    当球墨铸铁中Cu元素含量为0.5%时,随着Sb元素含量的增加,石墨球平均晶粒尺寸、石墨球含量及铁素体含量均逐渐减小,珠光体含量逐渐增多 。

    当球墨铸铁中Cu元素含量为0.75%时,随着Sb元素含量的增加,石墨球平均晶粒尺寸先减小后增加、石墨球含量先减小后增加,铁素体含量均逐渐减小,珠光体含量逐渐增多 。

当Cu元素含量为0.5%,Sb元素含量为0.02%时,球墨铸铁微观组织中石墨球平均晶粒尺寸最小为6.76μm, 珠光体含量最高为93.46%。球墨铸铁具有最高的抗拉强度和硬度,这与微观基体组织的分析结果相吻合。 

在普通球墨铸铁中加入Cu和Sb元素后,可显著降低石墨球的晶粒尺寸,提高珠光体含量。当Cu元素加入量为0.5%Sb元素加入量为0.02%时,球墨铸铁微观组织中石墨球的平均晶粒尺寸最小为6.76μm,珠光体含量为93.46%,拉伸强度为785MPa,硬度为280HB。

因此Cu0.5%Sb0.02%为球墨铸铁中较佳的合金元素加入量。

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