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《感应电炉熔炼灰铸铁的碳当量与抗拉强度和硬度的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2002年8月RESEARCHSTUDIESONFOUNDRYEQUIPMENTAug.2002№4·应用研究·感应电炉熔炼灰铸铁的碳当量与抗拉强度和硬度的关系杨贵成(秦皇岛市开发区NPB轴承有限公司河北秦皇岛066004)摘要:对大量的测量数据进行了统计分析,建立了在生产条件下碳当量与抗拉强度、碳当量与硬度之间的回归方程。通过炉前热分析仪快速测定碳当量,达到控制铸件抗拉强度和硬度的目的。关键词:感应电炉;碳当量;抗拉强度;硬度文章编号:1004-6178(2002)04-0037-02中图分类号:TG241文
2、献标识码:A表1化学成分及抗拉强度、硬度测量结果灰铸铁的抗拉强度和硬度是由灰铸铁的金相组织所决定的,也就是由石墨形态、大小、分布状况及基体组织中珠光体、铁素体的含量所决定的。而影响金相组织的主要因素是灰铸铁的化学成分、冷却速度。在生产条件相对稳定的条件下,灰铸铁的抗拉强度、硬度与碳当量之间存在一定的函数关系,我们对大量的测量数据进行了回归分析,建立了碳当量与抗拉强度、碳当量与硬度的回归方程,为炉前控制提供了依据,有利于稳定和提高铸件质量。1生产条件采用3t中频感应电炉熔炼,炉料配比稳定(质量分数):生铁20%,
3、废钢40%,回炉料40%,加入适量的增碳剂、硅铁、锰铁调整铁液的化学成分。用湿型砂造型并浇注Φ30试棒。加工标准试样,测量其抗拉强度和硬度。2.1碳当量与抗拉强度的关系碳当量CE与抗拉强度σb的回归方程为:σb=795.69-42.00CE(1)2测量数据的回归分析rα相关系数r=0.648,而=0.302,可见r0.01取72组测量数据进行回归分析,建立了碳当量CE与抗拉强度σb、碳当量CE与硬度HBS的回归方程,并进行了相关检验和方差分析。测量数据的结果见表1(由于篇幅所限,只选取部分原始数据)。从测量数据
4、中可知,随着碳当量的增加,抗拉强度和硬度呈下降趋势。〉rα0.01,说明在α=0.01水平上显著相关。标准偏差S=15.2。方差分析结果见表2碳当量与抗拉强度的散点图如图1所示。2.2碳当量与硬度的关系碳当量CE与硬度HBS的回归方程为:HBS=416.70-59.51CE(2)收稿日期:2002-06-17作者简介:杨贵成(1963-),男,工程师,主要从事生产技术工作。序号组号质量分数,%CE/%σb/MPaHBSCSiMnPS1243.402.010.540.0550.0204.07240192243.4
5、61.900.400.0760.0224.092351843573.491.870.600.0740.0214.112201754593.501.870.600.0730.0214.122101705603.501.870.600.0730.0214.122101706313.481.980.560.0760.0304.140101697433.472.030.590.0900.0164.152051668653.482.130.600.0770.0264.191951589693.472.270.600.06
6、80.0244.2318516010723.472.320.600.0680.0244.2418516411253.602.120.540.0540.0204.3117015712503.532.480.590.0920.0364.3617015413183.741.850.470.0590.0184.36155154铸造设备研究382002年第4期相关系数r=0.551,而rα=0.302,可见r〉布状况对灰铸铁的力学性能影响很大。片状尖锐头部易引起应力集中,降低抗拉强度。石墨数量愈多,尺寸愈大,铸件的抗拉强
7、度、硬度愈低。而碳是石墨之母,含碳量的高低决定了析出石墨的多少。含碳量增加,铁液中碳原子聚集体的量相应增加,易形成石墨晶核,共晶结晶时可析出更多的石墨。也为共析结晶时石墨的析出提供了更多的生长基底①。同时促进铁素体的形成,降低抗拉强度和硬度。硅是强烈促进石墨化元素,硅量增加不但可以减少碳在奥氏体中的溶解度,提高碳的活度,促进石墨析出,而且扩大了三相共存区域,提高了共晶和共析转变温度,有利于获得共晶石墨,使奥氏体在共析转变时提前发生分解,易形成铁素体组织,降低抗拉强度和硬度。因此,随着碳、硅量的增加,也就是碳当量
8、的增加,灰铸铁组织中的石墨和铁素体量增加,使灰铸铁组织为A型石墨、珠光体和铁素体组成的混合基体组织,抗拉强度和硬度下降。降低碳当量,可减少石墨数量,细化石墨,增加初析奥氏体的枝晶量,降低共析转变温度,促进珠光体组织的形成,减少铁素体量,从而提高灰铸铁的抗拉强度和硬度。假如知道铁液碳当量的值就可以根据碳当量CE和抗拉强度σb和硬度HBS的函数关系预测其抗拉强度和硬度。而碳当量可以通过热分
