球墨铸铁超声声速与其显微组织、力学性能间关系.pdf

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1、球墨铸铁超声声速与其显微组织、力学性能间关系陈开来l'(1．上海市机械制造工艺研究所有限公司，上海200070；2．上海金属材料改性工程技术研究中心，上海200070)摘要：阐述了球墨铸铁超声声速与其显微组织及力学性能间的理论关系，并利用A型脉冲式超声探伤仪测定球墨铸铁声速。通过对不同牌号的球铁材料进行了声速测定、显微组织分析和力学性能测定，试验结果验证球墨铸铁声速值与显微组织、力学性能间存在一定正相关性。关键词：球墨铸铁；超声波声速；球化率；弹性模量中图分类号：TG115文献标识码：A文章编号：1673—3320(2015)04—0015—04R

2、elationshipBetweenUltrasonicVelocityofNodularCastIronandItsMicrostructureaswellasItsMechanicalPropertiesCHENKailaPt2(1．ShanghaiMachineBuildingTechnologyInstituteCo．，Ltd．，Shanghai200070，China；2．ShanghaiEngineeringResearchCenterofMaterialsModification，Shanghai200070，China)Abstra

3、ct：Thetheoreticalrelationshipbetweenultrasonicvelocityofnodularcastironanditsmicrostructureaswellasitsmechanicalpropertieshasbeenelaborated．ThesonicvelocityofnodularcastironhasbeendetectedbyA—typepulsedultrasonicflawdetector~Sonicvelocitytest，microstructureanalysisandmechanica

4、lpropertiesdeterminationwerecarriedoutondiferentgradesofnodularcastiron．Thetestresultsverifledthattherewasapositivecorrelationbetweensonicvelocityofnodularcastironanditsmicrostructureaswellasitsmechanicalproperties．Keywords：nodularcastiton；ultrasonicvelocity：nodularity：elastic

5、modular球墨铸铁材料是一类使用广泛的铸铁材料，种方法虽然结果准确可靠，但制样、取样和检测在机械、电力、汽车和船舶等各个行业中均发挥过程费时较长，同时在附铸试样上得到的检测结了不可替代的重要作用。随着现代装备制造对材果也不能完整反映铸件本体的情况。通过对球铁料性能要求的提高，因此对球墨铸铁材料的品质超声声速与显微组织、力学性能间关系的研究，控制提出了越来越高的要求。球墨铸铁材料的使为球铁的球化率检测提供更为简便、快速、准确用性能主要由其力学性能决定，而宏观的力学性的方法。能又由微观的显微组织决定。球墨铸铁的显微组1球铁超声声速与显微组织、力学织

6、检验指标包括基体的珠光体一铁素体比例、球性能间的理论关系化率和石墨大小等，而球化率对球墨铸铁的强度与塑性有着重要的影响，在实际生产中，往往因超声波是一种机械波，在固体介质中的传播为对球化率的控制不良导致了铸件的性能发生大方式主要有两种，即以纵波方式传播与以横波方幅度降低。检测球墨铸铁件球化率的方法，一般式传播。超声波在固体介质中的纵波声速v按式采用从本体的附铸试样上取样进行金相检验。这(1)计算：收稿日期：2015—06—02作者简介：陈开来(198l一)，男，工程师，从事金属材料物理性能测试研究2。l5年第4期I15对于超声探伤仪的使用仅限于用来

7、发射与接收1『fEl一超声纵波，而测量声波传播的时问则是由独立式中，为超声纵波速度(m／s)；E为介质的弹性模的“计时器”完成，这种测试方法与目前检测量(MPa)；P为介质密度(g／cm3)；1-t为介质泊松人员实际使用的探伤或声速测量方法脱节较大。比。ASTME494—2010标准虽然是一个通用的材料声速对于球墨铸铁材料，不同牌号的球墨铸铁密测试规范，但同样可以较好地适用于球铁材料的度与泊松比变化范围不大，因此影响超声波纵波测试工作。其规定的基本检测方式即基于脉冲反声速的主要因素就是弹性模量E。另一方面，球射式A型超声波探伤设备的“试块比较法”，

8、这墨铸铁材料的弹性模量与其球化率间又存在一定一方法也是大多数检测人员在检测过程中实际使关系：当球化率降低时，显微组织中逐渐