微量元素铋对厚断面球铁组织及性能的影响.pdf

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1、第40卷第6期湖南大学学报(自然科学版)Vo1．40。No．62O13年6月JournalofHunanUniversity(Natura1Sciences)Jun．2013文章编号：1674—2974f2013)06—0074—06微量元素铋对厚断面球铁组织及性能的影响高文理”，岑鸽，杨志超，宋贤发，陈建军。(1．湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410082；2．宁波日月重工股份有限公司，浙江宁波315100)摘要：通过添加不同质量分数的微量Bi和调整残余稀土量，研究其对厚断面球铁组织、抗拉强度、伸长率、硬度和一40℃低温冲击韧度的影响．结果表

2、明，对于180mm×180mm×200mm试块，添加0．012Bi可以明显消除其碎块石墨；而对于250mm×250mm×300mm试块，加Bi只能在一定程度上抑制碎块石墨产生，随着Bi量的增加，其抑制作用呈先增强后减弱的趋势，加入Bi的质量分数最佳值为0．010～0．012，此时抗拉强度迭337MPa，伸长率为10．49／5，一40℃低温冲击功可达到10．5J．适当降低残余稀土量，调整∞／wi：1．3～1．5，可以进一步抑制碎块石墨和改善综合力学性能．关键词：球墨铸铁；铋；微观组织；力学性能中图分类号：TG255文献标识码：AEffectofBion

3、theMicrostructureandMechanica1PropertiesofHeavySectionDuctileCastIronGAOWen—li”。CENGe．YANGZhi～chao，SONGXian—fa。CHENJian-jun。(1．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，HunanUniv，Changsha，Hunan410082-China；2．NingboRiyueHeavyIndustryCoLtd。Ningbo。Zhejiang315100，China)Abstract：Byadd

4、ingdifferentcontentoftraceBiandadjustingthecontentofresidualrareearth，theeffectonthemicrostructure，tensilestrength，elongation，hardnessand一40℃lowtemperatureimpacttoughnesswasstudied．Theresultsshowedthat，for180inrn×180mmX2001Tfnspecimen，adding0．012Bicouldobviouslyeliminatethechun

5、kygraphite．Butfor250nm1×250mmX300mmtestblock。addingtraceBicouldonlyinhibitchunkygraphitetoacertainextent．WththeincreasedamountofBi，theinhibitionofchunkygraphiteenhancedatfirstandthenweak—ened，withthebestvaluebetween0．010arid0．012％．Meanwhile，thevalueoftensilestrength，elongationa

6、nd-40℃lowtemperatureimpacttoughnesswas337MPa，10．4％and10．5J，respectively．ReducingthecontentofREandmaking／=1．3～1．5couldfurtherreducethechunkygraphiteandimprovethecomprehensiveme—chanicalproperties．Keywords：ductileiron；Bismuth；microstructure；mechanica1properties厚断面球墨铸铁(简称球铁)由于冷却速度

7、缓慢，多及缩松缩孔等等缺陷，特别是碎块石墨的出现，严共晶凝固时间长，易导致球化衰退和孕育衰退，使得重影响了铸件的综合性能卜引．国内外有众多研究者铸件中尤其是厚壁中心或热节处出现球化不良、石墨发现，当球铁中某些微量元素(如Bi)与稀土元素以适畸变、球数减少、球径增大、成分偏析、晶间碳化物增当比例共存时，则会消除变异石墨，改善球铁性收稿日期：2012-07-o9基金项目：宁波市重大(重点)科技攻关计划资助项目(2010B10014)作者简介：高文理(1964一)，男，黑龙江集贤人，湖南大学副教授，博士十通讯联系人，E—mail：wenligaohd@16

8、3．~om第6期高文理等：微量元素铋对厚断面球铁组织及性能的影响75能]．但该技术还不够成熟，国内多数铸造企