苏ICP备112451047180号-6
合金化对贝氏体球铁性能的影响
摘要：本论对贝氏体球铁进行了初步的研究。进行了多组实验，简要分析了贝氏体球铁的成分与组织、性能的关系；分析了在同一种等温淬火工艺下，Si、Mn、Cu三种合金对贝氏体球铁与性能的影响；以及在同一种合金成分下，不同的等温淬火工艺对于贝氏体球铁的组织与性能的影响。从而实现贝氏体球铁组织性能控制和材料设计的目的。
实验结果表明：对于贝氏体球铁，Si的含量应控制在2.4～3.0%之间，合金含量高时应选择较高的硅量，Mn的含量控制在1.5%以下，Cu的含量控制在1.4%以下，工件截面尺寸越大，所需合金含量越高。
关键词：贝氏体球铁；合金化；性能；
Effect of Alloying on the Properties of Bainite Ductile Iron
Abstract：The theory on Bainite Ductile Iron conducted a preliminary study. Conducted several experiments, a brief analysis of the relationship between the bainite ductile iron composition and organization performance; analyzed under the same isothermal quenching, Si, Mn, Cu alloy ductile iron with three properties of bainite affected. And at the same alloy composition, different Austempering for bainitic microstructure and properties of ductile iron impact. In order to achieve the purpose of bainitic microstructure and properties of ductile iron control and materials design.
The results of the experiment show that: for bainite ductile iron, Si content should be controlled between 2.4 to 3.0 percent, high alloy content should choose a higher amount of silicon, Mn content control at 1.5%, Cu content control in 1.4% or less, the greater the cross-sectional dimensions of the workpiece, the required higher alloy content.
Keywords: bainite ductile iron; alloying; Properties
一、选课简介、意义
本文从材料的球化处理开始对其进行了奥氏体化，然后加入了各种合金元素和Sx变质剂来调整材料的性能，然后把材料进行等温淬火处理使用金相一起观察了材料的金相组织，进行了力学实验得到了合金后材料的力学性能，最后从数据中得出Si的含量应控制在2.4～3.0%之间，合金含量高时应选择较高的硅量，Mn的含量控制在1.5%以下，Cu的含量控制在1.4%以下，工件截面尺寸越大，所需合金含量越高。
这项研究的意义在于，通过合金化改变贝氏体球墨铸铁性能进一步了解，得到性能优秀的贝氏体球铁让贝氏体球铁得到广泛的应用。
二、课题综述
第一，先去图书馆查阅合金化对贝氏体球铁性能的影响方面的资料，从中收集对论文有帮忙的知识，进行整合分析。
第二，根据从图书馆查阅的资料，做相关的试验。
通过把图书馆查阅的资料和做相关的试验这些数据进行整理、分析，最后得出实验的最佳方法：
1. 选择分析用的材料。
2. 试验过程中材料的选择和比较对材料性能比较。
3. 做好工艺流程图，对每个环节做好充足的准备。
4. 对试验结果进行记录，分析和总结。
最后总结，通过上述，具体了解了合金化对贝氏体球铁性能的影响
摘要：本论对贝氏体球铁进行了初步的研究。进行了多组实验，简要分析了贝氏体球铁的成分与组织、性能的关系；分析了在同一种等温淬火工艺下，Si、Mn、Cu三种合金对贝氏体球铁与性能的影响；以及在同一种合金成分下，不同的等温淬火工艺对于贝氏体球铁的组织与性能的影响。从而实现贝氏体球铁组织性能控制和材料设计的目的。
实验结果表明：对于贝氏体球铁，Si的含量应控制在2.4～3.0%之间，合金含量高时应选择较高的硅量，Mn的含量控制在1.5%以下，Cu的含量控制在1.4%以下，工件截面尺寸越大，所需合金含量越高。
关键词：贝氏体球铁；合金化；性能；
Effect of Alloying on the Properties of Bainite Ductile Iron
Abstract：The theory on Bainite Ductile Iron conducted a preliminary study. Conducted several experiments, a brief analysis of the relationship between the bainite ductile iron composition and organization performance; analyzed under the same isothermal quenching, Si, Mn, Cu alloy ductile iron with three properties of bainite affected. And at the same alloy composition, different Austempering for bainitic microstructure and properties of ductile iron impact. In order to achieve the purpose of bainitic microstructure and properties of ductile iron control and materials design.
The results of the experiment show that: for bainite ductile iron, Si content should be controlled between 2.4 to 3.0 percent, high alloy content should choose a higher amount of silicon, Mn content control at 1.5%, Cu content control in 1.4% or less, the greater the cross-sectional dimensions of the workpiece, the required higher alloy content.
Keywords: bainite ductile iron; alloying; Properties
一、选课简介、意义
本文从材料的球化处理开始对其进行了奥氏体化，然后加入了各种合金元素和Sx变质剂来调整材料的性能，然后把材料进行等温淬火处理使用金相一起观察了材料的金相组织，进行了力学实验得到了合金后材料的力学性能，最后从数据中得出Si的含量应控制在2.4～3.0%之间，合金含量高时应选择较高的硅量，Mn的含量控制在1.5%以下，Cu的含量控制在1.4%以下，工件截面尺寸越大，所需合金含量越高。
这项研究的意义在于，通过合金化改变贝氏体球墨铸铁性能进一步了解，得到性能优秀的贝氏体球铁让贝氏体球铁得到广泛的应用。
二、课题综述
第一，先去图书馆查阅合金化对贝氏体球铁性能的影响方面的资料，从中收集对论文有帮忙的知识，进行整合分析。
第二，根据从图书馆查阅的资料，做相关的试验。
通过把图书馆查阅的资料和做相关的试验这些数据进行整理、分析，最后得出实验的最佳方法：
1. 选择分析用的材料。
2. 试验过程中材料的选择和比较对材料性能比较。
3. 做好工艺流程图，对每个环节做好充足的准备。
4. 对试验结果进行记录，分析和总结。
最后总结，通过上述，具体了解了合金化对贝氏体球铁性能的影响
目 录
一、 绪论 8
1.1贝氏体球铁的产生、发展与应用 8
1.2 贝氏体球铁的力学性能 9
1.3 贝氏体球铁的生产工艺 10
1.4 本论文研究的意义和内容 11
二、 实验材料及方法 12
2.1材料的化学设计 12
2.2材料的选择及配料 13
2.3实验成分设计 14
2.4力学性能测试 15
2.5显微组织分析 16
三、 实验结果与分析 17
3.1合金实验结果 17
3.1.1石墨形态 17
3.1.2铸态下的基体等温处理后的基体 18
3.1.3基本力学性能 19
3.2 Si对于贝氏体球铁的影响 20
3.3 Mn对于贝氏体球铁的影响 24
3.4 Cu对于贝氏体球铁的影响 26
四、结论 28
五、参考文献 29
谢辞 30
结论
（1）本论文的制作时从实验材料的熔炼、孕育、浇注过程、材料的选择及配料开始设计实验、对于力学性能的测试及显微结果分析得出了数据，进行比较得到了各个不同的力学性能，显微组织来分析合金元素对于贝氏体球铁的性能的影响。
（2）铸态奥-贝低碳球铁与铸态珠光体相比具有强度、硬度高、塑性、韧性好的优良综合机械性能。
（3）等温淬火过程中由于碳的重新扩散，球化情况能有所改善，秋末的圆整度和紧密度都比铸态时高。
（4）对于奥贝低碳球铁,Si的含量应控制在2.4～3.0%之间，合金含量高时应选取较高的硅量，才能得到性能较好的材料。
（5）对于奥贝低碳球铁, Mn的含量控制在1.5%以下时能得到较好性能的材料。
（6）对于奥贝低碳球铁,Cu的含量控制在1.4%以下时能得到较好性能的材料。
参考文献
[1]. 张忠仇，李克锐，吴建基，我国等温淬火球铁的现状及前景[J]，郑州机械研究所铸造，2004，vol53 No.2 P87-92。
[2]M.Johansson. Austnite—Bainitic Ductile Iron [J].AFS Transaetions.1977,(85):P117-122.
[3].惠梦君，吴德海，柳葆凯等.奥氏体-贝氏体球铁的发展，奥氏体-贝氏体球墨铸铁[J]，中国机械工程学会铸造学会，武汉铸造协会出版.1986.P1-1。.
[4]E.G.Donaldson.AutomotiveApplieationsofSpheroidal-Graphite1ronCastings.FoundryTradeJournal,Vol.156NO.3287,1984: P544-551
[5].叶学贤，郭载荣，等温淬火球墨铸铁的发展及应用[A].第三届等温淬火球铁技术研讨会论文集[C]，2002，P9-13。
[6].吕铁铮，奥贝球铁齿轮国际市场展望[J]，机电信息.2005(5)，P16-18。
[7]. 李子全，吴炳尧，铸态奥贝球铁的组织形成特点和镍对其力学性能的影响[N]，现代铸铁，1996(3)，P3-6。
[8].张金山，刘仙芝，铸态奥氏体一贝氏体球墨铸铁的组织与性能[J]，材料科学与工艺，1997，5(4)，P17-20。
[9] 李超荣等，铸态奥氏体-贝氏体球铁中合金元素的影响[J]，球铁，1986(1) P6-10。
[10] 徐年宝，《热处理及工程材料》[M]无锡职业技术学院， 2007年12月。
[11] 马英杰，尹兆祥等，奥贝球铁齿轮的开发应用[N]，汽车齿轮.2002(4) P24-25。
[12].俞德刚，沈浦法，贝氏体转变[M]，机械工业出版社，1990，P163。
[13].俞德刚，王世道，贝氏体相变理论[M]，上海交通大学出版社，1998，P202。
结论
（1）本论文的制作时从实验材料的熔炼、孕育、浇注过程、材料的选择及配料开始设计实验、对于力学性能的测试及显微结果分析得出了数据，进行比较得到了各个不同的力学性能，显微组织来分析合金元素对于贝氏体球铁的性能的影响。
（2）铸态奥-贝低碳球铁与铸态珠光体相比具有强度、硬度高、塑性、韧性好的优良综合机械性能。
（3）等温淬火过程中由于碳的重新扩散，球化情况能有所改善，秋末的圆整度和紧密度都比铸态时高。
（4）对于奥贝低碳球铁,Si的含量应控制在2.4～3.0%之间，合金含量高时应选取较高的硅量，才能得到性能较好的材料。
（5）对于奥贝低碳球铁, Mn的含量控制在1.5%以下时能得到较好性能的材料。
（6）对于奥贝低碳球铁,Cu的含量控制在1.4%以下时能得到较好性能的材料。
参考文献
[1]. 张忠仇，李克锐，吴建基，我国等温淬火球铁的现状及前景[J]，郑州机械研究所铸造，2004，vol53 No.2 P87-92。
[2]M.Johansson. Austnite—Bainitic Ductile Iron [J].AFS Transaetions.1977,(85):P117-122.
[3].惠梦君，吴德海，柳葆凯等.奥氏体-贝氏体球铁的发展，奥氏体-贝氏体球墨铸铁[J]，中国机械工程学会铸造学会，武汉铸造协会出版.1986.P1-1。.
[4]E.G.Donaldson.AutomotiveApplieationsofSpheroidal-Graphite1ronCastings.FoundryTradeJournal,Vol.156NO.3287,1984: P544-551
[5].叶学贤，郭载荣，等温淬火球墨铸铁的发展及应用[A].第三届等温淬火球铁技术研讨会论文集[C]，2002，P9-13。
[6].吕铁铮，奥贝球铁齿轮国际市场展望[J]，机电信息.2005(5)，P16-18。
[7]. 李子全，吴炳尧，铸态奥贝球铁的组织形成特点和镍对其力学性能的影响[N]，现代铸铁，1996(3)，P3-6。
[8].张金山，刘仙芝，铸态奥氏体一贝氏体球墨铸铁的组织与性能[J]，材料科学与工艺，1997，5(4)，P17-20。
[9] 李超荣等，铸态奥氏体-贝氏体球铁中合金元素的影响[J]，球铁，1986(1) P6-10。
[10] 徐年宝，《热处理及工程材料》[M]无锡职业技术学院， 2007年12月。
[11] 马英杰，尹兆祥等，奥贝球铁齿轮的开发应用[N]，汽车齿轮.2002(4) P24-25。
[12].俞德刚，沈浦法，贝氏体转变[M]，机械工业出版社，1990，P163。
[13].俞德刚，王世道，贝氏体相变理论[M]，上海交通大学出版社，1998，P202。