试析白口铸铁复合变质及热处理技术的应用研究

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1、沈阳农业大学博士学位论文白口铸铁复合变质及热处理技术的应用研究姓名：刘锷申请学位级别：博士专业：农业机械化工程指导教师：邱立春20070614独创性声明本人声明所里交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得沈阳农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名导师签名：：刊镌卑幺房时间：≯∞7年∥月，尹日时间：叫年g月群El关于论文知识产权

2、和使用授权的说明本论文的知识产权为沈阳农业大学所有。本人完全了解沈阳农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意沈阳农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的内容。学位论文中的所有内容不经沈阳农业大学授权不得以任何方式擅自对外发表。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：刮镌时间：唧年多月伊日导师签名：坪时间：二毋哆年石月哗日沈阳农业大学博士学位论文摘要磨损是造成农机耕作部件失效的主要原因之一，磨损造成的失效部件量约

3、占失效部件总量的8096，每年由此造成了巨大的经济损失。低铬白口铸铁是一种理想的耐磨材料，与65^缸相比具有价格低廉、制造耕作部件的工艺简单的特点，对节约资源、降低成本具有较大的意义。由于低铬白口铸铁的碳化物呈网状，使冲击韧性较低，限制了应用范围。针对自口铸铁的这一特点，本课题研究在参考和借鉴了国内外相关研究成果的基础上，应用金属热力学和动力学的理论和方法，对采用一种新型自制复合变质剂变质处理，并通过热处理的方法进行进一步的强化的白口铸铁进行力学性能和金相组织的分析和试验研究，以硬度、冲击韧性和耐磨性作为衡量强化效果的指标，并通过金相手段分析其强化机

4、理。试验结果表明这种综合强化的方法可以大大提高白口铸铁的强韧性和耐磨性，使其基本上具备了在农机耕作部件上应用的条件。论文研究得到6项主要结果。1．通过金相分析认为复合变质剂对含碳量在2．2％．3．2％之间、含铬量在0．5％-12％之间的亚共晶白口铸铁具有良好的变质效果。通过对硬度和冲击韧性的试验分析认为加入变质剂后白口铸铁的硬度略有提高而冲击韧性可以提高一倍以上。综合农机耕作部件的使用条件，将铸铁的成分定在2．6％C、1．0％Cr。2．通过对金相和硬度的试验分析认为退火可以显著改善复合变质白口铸铁的组织形态、降低其硬度值。适当的加入变质剂及适当的退火

5、工艺可以为随后的机加工及热处理做准备。3．采用单因素及正交旋转组合设计的方法对复合变质低铬白口铸铁的马氏体淬火影响因素进行了分析，结果表明：在工艺参数为加热温度915℃、保温时间120min、油淬、回火温度225℃、回火时间120min时可使其硬度达到HRC62．6；在加热温度945℃、保温时间120min、油淬、回火温度300℃、回火时间120min时可使其冲击韧性达到15．1J／era2。4．采用单因素及正交旋转组合设计的方法对复合变质低铬白口铸铁的贝氏体等温淬火影响因素进行了分析，结果表明：在工艺参数为加热温度945"C、保温时间170min、

6、等温温度300℃、等温时间150min时可使其硬度达到HRC57．5；在加热温度980℃、保温时间180min、等温温度320℃、等温时间150min时可使其冲击韧性达到19．5J／cm2。5．研究了在不同热处理条件下热处理参数对耐磨性的影响，认为在所设定的试验条件下，变质低铬白口铸铁耐磨性最佳的马氏体淬火工艺是：加热温度920"C、保温时间120min、油淬、回火温度220"C、回火时间120min；等温淬火处理工艺是：加热温度950℃、保温时间180min、等温温度310℃、等温时间150min。6．通过磨损的对比试验证明在给定的试验条件下与65

7、Mn材料相比，各种处理的低铬白13铸铁均具有较好的耐磨性，可以根据农机耕作部件的具体使用工况将其应用到实际生产中，从而达到降低生产成本的目的。关键词：耕作部件；白口铸铁；变质处理；热处理；硬度：冲击韧性；耐磨性英文摘要AbstractAttritionisthemaininvalidationreaso，nofthesoil·engagingcomponentsofagriculturalmachineries．Theinoperativecomponentscreatedbyattritionapproximatelyaccountsfor80pe

8、rcentoftotalquantity,thereforecreatesthehugeeconomiclo