刹车盘用高碳当量灰铸铁组织和性能的研究

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1、设计题目刹车盘用高碳当量灰铸铁组织和性能的研究学生姓名学号专业班级指导教师院系名称材料科学与工程学院毕业论文年月日Ⅱ目录中文摘要1英文摘要21引言31.1制动器的介绍及研究意义31.1.1制动器的介绍31.1.2研究意义41.2刹车盘的失效分析41.3刹车盘的组织要求51.4国内外研究现状61.4.1国外研究现状61.4.2国内研究现状72改善高碳当量灰铸铁性能的途径82.1调整铁液化学成分82.1.1碳和碳当量CE的选择82.1.2硅和Si∕C值的选择92.1.3硫的选择102.1.4锰的选择102.1.5磷的选择112.2微合金化112.2.1钼1

2、22.2.2铬122.2.3铜132.2.4锡132.3优化熔炼工艺132.4孕育处理143试验研究的内容及方法153.1成分设计及原材料选择153.2试样制备153.3机械性能测试153.3.1抗拉强度测试153.3.2硬度测试163.4金相组织的观察174试验结果与分析184.1成分测定结果18Ⅱ4.2机械性能测试结果与分析184.3高碳当量灰铸铁组织分析194.3.1石墨的分析194.3.2基体组织的分析21结论24致谢25参考文献26Ⅱ刹车盘用高碳当量灰铸铁组织和性能的研究摘要：灰铸铁一直是刹车盘常用的材料。作为刹车盘材料的灰铸铁应具有高的强度

3、、良好的导热性和耐磨性。高碳当量灰铸铁具有优良的导热性和铸造性能，是刹车盘材料的发展方向。但是，高碳当量灰铸铁因组织中有较多粗大的石墨强度通常很低。本文分析了改善高碳当量灰铸铁性能的途径，其中包括调整铁液化学成分、微合金化、优化熔炼工艺和孕育处理等。在此基础上，通过改变Mn、S含量研究了碳当量介于4.10～4.20三组灰铸铁的组织和性能。研究结果表明：为了改善高碳当量灰铸铁的性能，应在微量合金化的同时采用较高的Mn、S含量，避免在组织中出现粗大的片状石墨，降低其强度；同时Mn的加入量不宜太高，否则会抑制石墨的析出，使石墨片相对细小，不利于其导热性。关键

4、词：高碳当量灰铸铁；合金化；显微组织；性能26StudyonMicrostructureandPropertiesofHighCarbonEquivalentGrayCastIronforBrakeDiscAbstract:Graycastironhasbeenacommonlyusedmaterialofbrakedisc.Asthebrakediscmaterial,Graycastironshouldhavehighstrength,goodthermalconductivityandwearresistance.Highcarbonequiva

5、lentgraycastironhasexcellentthermalconductivityandcastingproperties,soitisthedevelopmentdirectionofthebrakediscmaterials.However,thestrengthofhighcarbonequivalentgraycastironisusuallylowbecauseofmuchcoarsegraphiteflakeinmicrostructure.Thewaystoimprovepropertiesofhighcarbonequiva

6、lentgraycastironincludingadjustingchemicalcompositionofmolteniron,micro-alloying,optimizationofmeltingprocessandinoculation，wasanalyzedinthispaper.Onthisbasis,bychangingtheMnandScontenttostudyonmicrostructureandpropertiesofthreegroupsofgraycastironwhichhasthecarbonequivalentbetw

7、een4.10and4.20.Theresultsshowthat:inordertoimprovepropertiesofhighcarbonequivalentgraycastiron,ahighercontentofMn,Sshouldbeaddedwhileusingmicro-alloying.Thus,coarsegraphiteflakewhichcanreduceitsstrengthcannotbefoundintheorganization.Atthesametime,thedosageofMnshouldnotbetoohigh.

8、Otherwiseitwillinhibittheprecipitationofgraphit