论球墨铸铁拉伸断口形貌和力学性能关系,本论文可用于球墨铸铁论文范文参考下载，球墨铸铁相关论文写作参考研究。
球墨铸铁论文参考文献：
【摘 要】 本文试图通过对球墨铸铁拉伸断口的宏观和微观分析,摸索出和之相对应的力学性能的某些规律,并且在此基础上应用常规的检测,及时找出生产中不稳定的工艺因素,进一步稳定和提高产品质量.
【关键词】 球墨铸铁 拉伸断口形貌 力学性能
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.005
球墨铸铁拉伸断口上,不同类型的黑灰区域经常出现.正常情况下,QT700-2的试样断口常为银灰色,而QT450-10的断口在中心部位有黑灰色区域.还有些其它的黑灰区经常因不同的工艺因素偏差而出现.本文试图通过对断口的宏观和微观分析,摸索出和之相对应的力学性能的某些规律,并且在此基础上应用常规的检测,及时找出生产中不稳定的工艺因素,进一步稳定和提高产品质量.
1 正常断口分析
1.1 QT450-10的拉伸断口
不同于其它金属材料,宏观上各种铸铁拉伸断口为正断型,即使铸态高韧性的QT450-10也不例外.QT450-10断口在宏观上的颜色差异,可分银灰色区和黑灰色区.而黑灰区多在试样心部.断口的微观形貌经电镜观察,黑灰区有明显的塑变滑移呈韧窝状.而银灰区则为解理断裂.在银灰区和黑灰区取样作对 析：球化分级、石墨大小分级、珠光体数量分级,以及基体两者并没有发现明显的区别.通常生产的QT450-10拉伸试样只要在塑性指标伸长率合格的情况下,抗拉强度指标均可满足要求.因此,在球化分级不大于1-2级的前提下,低硅时的铁素体都控制在80%左右.正常情况下,试样被拉伸时,宏观上表现出的明显的塑性变形,是依赖于基体中的铁素体沿滑移面所产生的大量滑移来实现.这时的球墨孔洞在切应力作用下被拉长、聚集、链接并产生了微小的裂纹,继而形成了一个剪切形断裂区.随着剪裂区的形成,这时的试样由于已产生了大量塑变滑移的铁素体能够使裂变尖端应力松弛的能力也被减弱,因此,在裂纹尖端造成过大的应力集中,即使在外力低于断裂强度的情况下,裂纹扩展速度也突然加快,并且沿某些晶面劈开,形成了以解理断裂形式开裂的脆裂区,即宏观上我们看到的银灰区.在剪切断裂区,由于存在着大量的韧窝及裸露于基体上的球墨,使光的反射作用降低,即形成宏观断口上的黑灰区.当拉伸试样表面光滑（无加工缺陷）,并在不偏载的情况下,其黑灰区一般呈现于试样心部,这和应力状态有关.黑灰区的面积和试样伸长率值成正比,伸长率值在20%左右时,试样断口中的黑灰区约占70%～80%.
1.2 QT700-2拉伸断口
QT700-2断口宏观上为银灰色,微观上出裸露较小的一些完整石墨外,主要是大量珠光体被拉断后的形貌.和QT450-10不同,QT700-2在球化等级不大于1-2级的前提下,较高的强度指标（Rm>700MPa）的获得,是依赖于基体中珠光体所占的相对量.当珠光体的相对量为≥80%左右时,虽然基体组织中的牛眼状铁素体在外力作用下,也产生一定的滑移,但这种滑移受到珠光体的牵制,其断裂行为将以珠光体断裂方式为主.珠光体在断裂前也将产生少量的塑性变形,一般是指铁素体片的变形.当应力达到铁素体和珠光体片的相界面时,由于位错塞积时相界面上形成了很大的微观应力场.而渗碳体是一种硬脆相,当应力超过一定限度时,它就会被折断形成裂纹,渗碳体裂纹引起尖锐的锐口作用,把应力传至相邻的铁素体片上,使之产生少量滑移并通过铁素体片,又到达新的渗碳体片相界层.于是周而复始,裂纹便不断扩展,当应力达到一定值,裂纹达到一定长度后,便急剧扩展造成脆断.由于珠光体的断裂,是沿铁素体和渗碳体片内部的某些晶面劈开,加之球墨在断口上存在的方向是：有的剥落后残留下较完整的空穴,有的则较完整的留在断口上,但裸露于断面上的较少,因此其断口对光的反射较强,宏观上呈现出银灰色.
2 非正常断口分析
（1）由于球化不良或球化衰退的影响在断口上出现的黑灰区.这类断口在各类牌号球铁拉伸试样中都时有所见.宏观上当轻微时的黑灰区以麻点的形式分布在断口中,严重时则连接成片,几乎将银灰区覆盖,甚至产生和灰口铁类似的断口.微观特征表现的银灰色为金属基体,黑灰色区为大量厚片状石墨.断口上出现这类黑灰区时,试棒的韧度、塑性都大为降低,性能不合格的情况下,通过热处理也不能挽救.
（2）由于缩松的影响在断口上出现的黑灰区,宏观上这类断口除了银灰区外,还有一个呈团絮状的黑灰区.经电镜观察,银灰区为断裂区,黑灰区为大量树枝晶的自由表面,这是较典型的缩松缺陷,主要产生在二次收缩过程中.另外高韧性球铁出现这类断口时,微观状态下的韧断区已不存在,银灰区为解理断裂.这种缺陷的形成原因比较复杂.
（3）由于石墨漂浮的影响在断口出现的黑灰区.这类试样多为高韧性球铁,碳当量一般都较高,厚壁件冷却速度又较慢,易产生石墨漂浮.在铸件有此缺陷的部位取拉伸试样,断口的宏观形貌不但试样边缘的黑灰区颜色较深,而且和银灰区的界限也较明显,经电镜观察黑灰区有大量破碎石墨.银灰区为解理断裂.
（4）出现反白口时拉伸试样的断口.宏观呈银灰色的断口上分布着许多白亮块.为大量针状渗碳体、莱氏体以及珠光体被拉断后的形貌.基体组织中有大量针状渗碳体及莱氏体存在.必然使试样的强度和韧性降低.不同于前面几种铸造缺陷所形成的断口情况是：在球化等级尚好的情况下,拉伸试样出现反白口时,可通过热处理来对铸件进行挽救.
3 结论
（1）QT450-10拉伸断口,宏观上存在银灰区和黑灰区.在微观状态下的断裂方式,是由剪切断裂转为解理断裂,其中黑灰区为剪切断裂区.
（2）QT700-2拉伸试样断口,宏观上是银灰区.微观状态是大量珠光体被拉断后的形貌,并有裸露的少量球墨,偶尔也有少量黑灰区存在,其微观状态相似QT450-10的剪切断裂区.
（3）由于球化衰退缩松、石墨漂浮、夹渣的影响,可在拉伸试样断口上出现不同类型的黑灰区,严重的降低材料的性能.为此,生产中不断要经常对拉伸试样和同包次的锲形试块进行断口检验,以便及时发现由于石墨漂浮、夹渣等铸造缺陷引起的质量隐患.
作者简介
郑秀坤,毕业于辽宁广播电视大学,长期从事产品质量检验、产品质量司法鉴定工作.《CY4102-CE4A系列柴油机》获省级科学技术研究成果；《生物降解液态地膜的研制和应用》获市级科学技术研究成果一等奖.
（责任编辑：张晓明）
结论：关于本文可作为球墨铸铁方面的大学硕士与本科毕业论文球墨铸铁牌号对照表论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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