發(fā)動機(jī)缸體用灰鑄鐵材料加工性鑄鐵材能研究.pdf

1、灰鑄鐵由于具有減震性、耐磨性以及良好的鑄造性能，在當(dāng)今金屬材料中仍應(yīng)用廣泛。目前，大型載重汽車和拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī)缸體選用材料以高強(qiáng)度灰鑄鐵為主。國內(nèi)外高強(qiáng)度灰鑄鐵發(fā)展的趨勢主要表現(xiàn)為：獲得高強(qiáng)度、剛度的同時，具有較好的鑄造性能與加工性能，即強(qiáng)度、硬度、石墨化三者聯(lián)系起來，達(dá)到力學(xué)性能、鑄造性能與加工性能的統(tǒng)一。
　　本文設(shè)計了一種新的切削力測量用應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)的標(biāo)定裝置和標(biāo)定方法。在此基礎(chǔ)上，以一種可視為均質(zhì)材料為切削對象，在短距離切

2、削刀具的磨損可忽略不計的情況下，考查了對刀以及機(jī)夾刀具的刀片重裝和整體機(jī)夾刀具重裝對主切削力的影響。通過力學(xué)性能測量、組織觀察分析、切削力大小測試并結(jié)合刀具磨損形貌觀察，對合金元素Cu和Cr、多元合金添加劑、雜質(zhì)元素Ti以及不同孕育劑對灰鑄鐵性能的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。研究表明：三向力掛載標(biāo)定裝置在車削力測定時，能夠?qū)?yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)進(jìn)行簡單、快速、準(zhǔn)確的標(biāo)定。該標(biāo)定裝置使用方便，直接采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼作為基準(zhǔn)，能實(shí)現(xiàn)三個相互垂直方向上的精確

3、加力。刀片重裝和更換造成切削力的變化小于2％，整體刀具的重裝造成的切削力變化高達(dá)約11%，用切削力評價材料的加工性能時，采用機(jī)夾刀具，可更換刀片，但刀桿需一次性安裝。合金元素Cu、Cr的復(fù)合添加可以細(xì)化珠光體組織和改善顯微硬度的均勻性，從而提高灰鑄鐵的力學(xué)性能和改善切削加工性能。采用多元合金添加劑處理得到的灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度達(dá)到HT300要求，且其切削力大小及刀具磨損程度均小于銅合金化得到的灰鑄鐵試樣。多元合金添加劑合金化處理在力學(xué)性能及

4、切削加工性能方面均滿足代替銅合金化要求。采用不同原材料（低鈦生鐵和鑄14生鐵）熔煉澆鑄的不同鈦含量的灰鑄鐵，其力學(xué)性能相當(dāng)，低鈦生鐵試樣刀具磨損程度及切削力均小于鑄14生鐵試樣。四種不同孕育劑單一處理和復(fù)合孕育處理的灰鑄鐵， SiSr（80%）+75FeSi（20%）復(fù)合孕育處理的灰鑄鐵件擁有最高的硬度，但其斷面敏感性較大。復(fù)合孕育處理的灰鑄鐵件較單一孕育處理的灰鑄鐵件石墨細(xì)小，基體組織均勻性好，其力學(xué)性能及加工性能較好。相同強(qiáng)度下，B