TiC铸铁材料在船舶柴油机气缸套中的应用.pdf

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1、王闻生潘立新李国良：TiC铸铁材料在船舶柴油机气缸套中的应用23—’。。。。。。工艺技术4r—f———rTiG铸铁材料在船舶柴油机气缸套中的应用CastIronMaterialTiCintheShipDieselEngineCylinderIinerofApplication王闻生潘立新李国良(江苏省发动机摩擦副工程技术研究中心洪泽县华晨机械有限公司)[摘要]本文采用原位合成的方法，在熔体中加入钛铁与铸铁中的碳合成TiC强化铸铁材料，制备出了TiC质量比分别为0．5％、1．0％、1．5％和2．0％的TiC强化铸铁材料，并考察了强化铸铁的组织、力

2、学性能和耐磨损性能。结果表明，金相均显示出基体中合成了呈小块状多边形的TiC颗粒。原位合成TiC颗粒增强后的铸铁材料，其力学性能较基体都有不同程度的提高。并且随着TiC加入量的增强。其硬度、抗拉强度和磨损性能都显著提高。在此基础上，对TiC颗粒强化铸铁材料的力学性能及摩擦磨损性能的影响机理进行适当分析和讨论。[关键词]原位合成TiC颗粒铸铁气缸套磨损性能Keywords：In—situsynthesizedTiCparticlesCastironcylinderlinerAbrasionperformance1铸铁的基本介绍是一种经过石墨化处理

3、的白口铸铁。白口铸铁：白口铸铁中的碳全部以渗透碳体铸铁是与碳钢相似的以Fe和C为主的合金。是一种以Fe、C、Si为主要成分的且在结晶过程中具有(Fe。C)形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，共晶转变的多元铁基合金。其生产成本低廉。铸造由于有大量硬而脆的Fe，C，白口铸铁硬度高、脆性大、性能优良(常铸造成铸件使用，故谓铸铁)，可切削很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只加工性、耐磨性和吸震性好，从而被广泛应用。用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球铸铁中C的分布形式：磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料。(1)溶于铁晶格的

4、间隙中，形成间隙固溶体；灰铸铁：铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切(2)与Fe作用形成FeC(化合物)；(3)以游离的石墨形式析出。削加工性好，减磨性，耐磨性好，加上它熔化配料简根据C在铸铁中存在的形式及石墨的形态。可单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。将铸铁分为五类：由于灰口铸铁内存在片状石墨，而石墨是一种密度球墨铸铁：在铁水(球墨生铁)浇注前加一定量小，强度低、硬度低、塑性和韧性趋于零的组分。它的球化剂(常用的有硅铁、镁等)使铸铁中石墨球的存在如同在钢的基体上存在大量小缺口．即减少化。由

5、于碳(石墨)以球状存在于铸铁基体中。改善其承载面积，又增加裂纹源，所以灰口铸铁强度低、韧对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度、屈服强性差，不能进行压力加工。度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工灰铸铁的显微组织：片状石墨+基体f铁素体铁艺性能好、成本低等优点，现已广泛替代可锻铸铁及素体+珠光体珠光体)部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。灰铸铁的机械性能：蠕墨铸铁：C全部或大部以游离的蠕虫状石墨①抗拉强度形式存在，铸造前往铁水中加入少量变质剂(n，Al，灰口铸铁的抗拉强度比同样基体的钢要低得多。Mg，Re等)，随后凝固而成

6、。②延伸率可锻铸铁：可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁8

7、，了起来，可以实现对凝固组织和TiC形貌的控制。Zee铸铁中C，Mn含量高，淬透性好，在焊缝凝固时极易等用该法获得了TiC颗粒大小不同的混合增强复合出现硬而脆的M和Fec，造成焊缝断裂。④可热处材料。另一种方法是在铸铁熔液或钢液中加入钛铁理性差，采用热处理的方式不能改变石墨片的大小合金使之和碳反应生成TiC再浇注成型，严有为等和分布。采用来源广泛的铸造生铁和钛铁合金为基本原材2提高铸铁性能的途径料，用该法制备YTiCp／Fe净形复合材料。2．1表面处理法2．3．3原位合成技术表面处理法是对铸铁采用各种表面工程技术，原位生成复合法也称反应合成技术

8、．最早出现如热喷涂、等离子淬火等对灰铸铁的等温淬火热处于1967年前用SHS法合成TiB／Cu功能梯度材料的理工艺，获得以贝氏体为基体的高性能灰铸铁。