含蠕磷墨铸铁闸瓦的摩擦磨损性能研究

本文对含磷蠕墨铸铁闸瓦的摩擦系数和耐磨性进行了系统的研究，试验证明，含磷1．0－1．3％的蠕墨铸铁闸瓦，其摩擦系数与2．0－2．5％的高磷灰铸铁闸瓦相当，而远高于含磷0．7－1．0％的中磷灰铸铁闸瓦，实际装车运行试验表明，含磷蠕铁闸瓦的耐磨性比上述高磷灰铸铁闸瓦的高。     

含磷铸铁闸瓦断裂原因的实验分析

本文通过实验，分析了含磷铸铁闸瓦的致断原因。结果表明，裂纹萌生于工作表面或次表面，由工作表面向背面扩展。在使用过程中，高碳灰铁闸瓦有严重的断裂现象，蠕化良好的含磷蠕墨铸铁闸瓦与没有明显铸造缺陷的中磷灰铁闸瓦在使用过程中不会发生断裂。     

孕育对蠕墨铸铁组织的影响

本文研究了孕育对蠕墨铸铁金相组织的影响。试验结果表明,加强孕育能使蠕墨铸铁中球状石墨数量增多,改变了蠕虫状石墨和球状石墨的相对数量,从而得到不同蠕化率的蠕墨铸铁。虽经蠕化和孕育处理但由于蠕化剂加入量不足,处理未成仍为片状石墨时,加强孕育也不能促使石墨成球。另外还研究了不同孕育剂以及同一孕育剂不同孕育量时,对蠕墨铸铁共晶团数、基体组织中铁素体和球光体相对量的影响。通过试验可知,加强孕育能使共晶因数增加;随着硅铁加入量的提高,铁素体量增加,当用硅钙孕育时,则易得到珠光体数量较多的蠕墨铸铁。     

含磷蠕墨铸铁对40Cr钢配副磨损特性的影响

本文采用自制的干摩擦磨损试验机，研究了与含磷蠕墨铸铁配对条件下４０Ｃｒ钢的磨损特性。试验结果表明，４０Ｃｒ钢的磨损率随摩擦速度与接触压力积的增加而提高，且在某一速度压力积范围内存在着突变现象；随着与其配对蠕墨铸铁磷含量的提高，４０Ｃｒ钢的磨损率增大，磨损率产生突变的速度压力积减小；在基本相当的磨擦系数条件下，与含磷片墨铸铁相比，含磷蠕墨铸铁对４０Ｃｒ钢所造成磨损的程度是较小的。     

蠕墨铸铁磨损特性的研究

本文着重阐述蠕墨铸铁、灰铸铁、高磷铸铁和球墨铸铁耐磨性的对比试验,同时,研究了合金元素、基体组织、蠕化率对蠕墨铸铁耐磨性的影响。结果表明:蠕墨铸铁的耐磨性高于灰铸铁和高磷铸铁,而低于球墨铸铁;蠕墨铸铁通过合金化,恰当的热处理和增加组织中球状石墨数量的途径可进一步提高其耐磨性。     

人工神经网络快速预测蠕墨铸铁的性能

蠕墨铸铁具有优异的力学性能、铸造性能、抗热疲劳和耐磨性能,是大功率柴油发动机缸体的理想合金材料.蠕墨铸铁容易受到生产工艺因素的影响,蠕化率难以控制,必须依靠炉前快速分析技术加以严格控制.以蠕墨铸铁的化学成分和力学性能为研究对象,在大量实验数据的基础上,采用Matlab软件中的误差反向传播算法神经网络工具箱,通过二次开发建立了一个基于热分析的预测网络,实现蠕墨铸铁性能的炉前化学成分和力学性能的快速预测,并与理化实测数据进行分析对比.结果表明,人工神经网络能充分逼近复杂的非线性系统,准确快速地预测蠕墨铸铁的化学成分和力学性能,有利于蠕墨铸铁的蠕化率、化学成分和力学性能的炉前快速监控,确保蠕化处理效果的稳定性,提高产品质量,降低铸铁的生产成本.     

蠕墨铸铁磨损过程的初步分析

利用扫描电镜对磨损后的铸铁试样表面和侧表面进行观察,对蠕墨铸铁在润滑磨损和干磨损条件下的磨损过程进行综合分析,并与片状石墨铸铁和球墨铸铁进行对比。认为,铸铁组织中的石墨形态和基体组织抗塑性变形的能力对铸铁磨损过程的产生有重要的影响,并决定其耐磨性。试验结果表明:蠕墨铸铁抗起始塑性变形的能力大于片状石墨铸铁,而小于球墨铸铁,所以蠕墨铸铁的耐磨性高于灰口铸铁而低于球墨铸铁。     

钛在蠕墨铸铁中的存在状态及作用机理探讨

本文主要研究了铁元素在蠕墨铸铁中的存在状态及分布规律，并探讨了铁对石墨形态的影响机理．通过试验研究发现，铁元素主要以析出相和块状化合物的形式存在于蠕墨铸铁中，改变了球化元素(主要是镁质点)在蠕墨铸铁中的分布，促使石墨成蠕虫状，扩大了蠕化范围．     

含磷蠕墨铸铁干摩擦表面的温度特性

本文在自制的销／盘式干摩擦磨损试验机上，采用热电偶测量了不同工况条件下，不同成分及组织含磷蠕墨铸铁／钢摩擦副中蠕墨铸铁的温度场，系统地研究了含磷蠕墨铸的干摩擦表面温度的特性及影响因素。     

热分析特征值对蠕墨铸铁蠕化率的影响

为了确定炉前铸铁类型和蠕墨铸铁蠕化率,使用数据采集仪记录蠕墨铸铁冷却曲线,并获取冷却曲线的特征值,利用特征值和线性回归法对不同蠕墨铸铁蠕化率进行研究.研究结果表明:当CE和Si/C相同时,铸铁类型与初晶温度TAL、共晶最低温度TEU和再辉温度ΔTr密切相关,再辉温度ΔTr小于5℃时为球墨铸铁,再辉温度ΔTr大于5℃时为蠕墨铸铁.灰铸铁的初晶温度TAL较蠕墨铸铁和球墨铸铁TAL高20℃以上,或灰铸铁的初晶温度(TAL不明显时,共晶最低温度TEU较蠕墨铸铁和球墨铸铁的高10℃以上.蠕墨铸铁的蠕化率与共晶最低温度和再辉温度之间有密切关系,试样的蠕化率可由特征温度值组合表达,其误差在10%以内.     

氧化对蠕墨铸铁导热性能影响的数值模拟

服役条件下蠕墨铸铁的氧化导致其导热性能下降,进而恶化材料的服役环境。为准确评估蠕墨铸铁的服役寿命,文中采用扫描电镜观察蠕墨铸铁氧化后的微观组织形貌,借助氧化条件下蠕墨铸铁金相组织构建了蠕墨铸铁二维有限元导热模型,定量讨论了石墨和基体界面氧化层厚度δ对蠕墨铸铁的导热性能的影响。研究结果表明:当氧化层厚度约为6μm时,由于低导热氧化层的阻隔,基体的传热效率开始高于石墨;当氧化层厚度逐渐达到12μm时,蠕墨铸铁导热系数λ由无氧化状态的35.8 W·m-1·K-1下降至26.7 W·m-1·K-1,下降幅度高达25.4%。     

干式缸体炉前蠕化处理工艺及其力学性能

为了满足"东方红100"系列柴油机蠕墨铸铁缸体生产的技术要求,通过采用自行研制的新型蠕化剂和蠕化工艺,炉铁液浇注阶梯试样和Y型试样,分别测定蠕墨铸铁的机械性能和石墨形态,分析了不同工艺条件下蠕墨铸铁的蠕化处理效果、化学成分与机械性能之间的关系.研究结果表明,当蠕化剂加入量在1.0%~1.6%时,残余镁的质量分数为0.018%~0.025%,残余稀土的质量分数为0.035%~0.069%,蠕化率能达到50%~80%;蠕虫状石墨分布均匀,抗拉强度达到了380~420MPa,铸造性能优良,为柴油发动机缸体稳定生产奠定了理论基础.     

镧稀土合金对铸铁组織影响的研究

本文研究了镧稀土合金制取铸铁时,镧稀土合金加入量,孕育处理、铈稀土合金与镧稀土合金之比和硫量对铸铁组织的影响。结果表明,镧稀土合金可做为高强度灰铸铁和蠕墨铸铁的一种新型变质剂。     

蠕墨铸铁在铁道车辆制动系统的应用

在分析车辆制动器摩擦温度场的基础上,研究了蠕墨铸铁在铁道车辆制动系统的使用性能。研究结果表明：在车辆制动器服役条件下,摩擦速度与接触压力的提高,摩擦副的摩擦系数显著降低,而磨损率显著增加,在所研究的不同石墨形态的铸铁中,蠕墨铸铁不但具有低而稳定的磨损率,而且具有高而稳定的制动性能,是制造车辆制动器部件的合理选材。     

石墨连通性对蠕墨铸铁导热性能影响的数值模拟

作为高功率密度柴油发动机缸盖的首选材料,蠕墨铸铁的导热性能对零部件服役寿命的影响越来越大。文中采用有限元方法,根据X射线断层扫描技术(XRT)得到石墨三维形貌分别建立实体和抽象模型,从不同角度考察石墨三维连通性特征对蠕墨铸铁导热性能的影响。研究结果表明:石墨三维连通性对蠕墨铸铁导热性能的贡献不足2%,单纯提高蠕铁中石墨的三维连通性,不能有效提高蠕铁的导热性能。     

蠕墨铸铁蠕化质量无损检测技术的研究

论述了超声法检测蠕墨铸铁蠕化质量的基本原理、蠕化率与声速的关系,并对影响声速的其他因素进行了分析,用超声法实现了对蠕墨铸铁蠕化率的快速无损检测.     

Re,Al复合变质处理对含硼高铬铸铁组织及性能影响的研究

本文介绍了采用Ｒｅ、Ａｌ复合变质剂对含硼高铬铸铁变质处理的试验研究。试验结果表明，采用Ｒｅ和Ａｌ合理搭配，并加入适当的量对含硼高铬铸铁进行变质处理后，其铸态组织中碳化物的分布和形貌明显改善，材料的综合性能得到显著提高。     

Re、Al复合变质处理对含硼高铬铸铁组织及性能影响的研究

本文介绍了采用Ｒｅ、Ａｌ复合变质剂对含硼高铬铸铁变质处理的试验研究．试验结果表明：采用Ｒｅ和Ａｌ合理搭配，并加入适当的量对含硼高铬铸铁进行变质处理后，其铸态组织中碳化物的分布和形貌明显改善，材料的综合性能得到显著提高．     

蠕墨铸铁导热性能的数值计算及分析

为进一步研究高功率密度柴油发动机缸盖材料的导热性能.本文基于金相和X射线三维扫描重构技术,构建了蠕墨铸铁二维和三维有限元导热模型,采用有限元软件ANSYS仿真计算了不同蠕化率蠕墨铸铁的导热性能.计算结果表明:不考虑界面和石墨导热各向异性,蠕铁的导热性能随着蠕化率的升高而增大,三维模型计算蠕化率40%的蠕铁导热性能较二维模型高出约7.4%,石墨连通性对铸铁导热性能有促进作用.     

蠕墨铸铁的板条马氏体强化及耐磨性的试验研究

本文研究了铁素体蠕墨铸铁的奥氏体化过程和板条马氏体基体的形成条件,以及介绍了有关机械性能和耐磨性的试验结果.研究表明,通过高温短时保温淬火,可以获得强韧性较好的板条状马氏体基体的蠕墨铸铁,从而使蠕铁的抗拉强度由353Mpa提高到708Mpa,耐磨性提高数倍、而优于常用的45钢(当HRC53).