不同碳硅含量球墨鑄鐵樣品沖擊試驗用專業顯微鏡
力學性能
到出某些爐次鑄態和退火試樣的化學成分及力學性能,像灰鑄鐵
一樣,緊密石墨鑄鐵尤其是在中、高碳當量范圍時可以由它的碳當
量來分級本研究中,由于顯微組織中存在石墨球而妨礙了分級,此
一情況出現于低硫、高碳當量爐次4、20和22,另一原因是,在低
碳當量,低硅和末孕育的鑄鐵中出現了蜂房狀珠光體而引起較低的
性能,如爐次15、17和18.
繪出了鑄態和退火狀態下同,不同硅量對力學性能的影響,隨著
含硅量的增加,雖然基體中出現更多的鐵素體,而由可硅的強化作
用,致使強度和硬度提高,同時由于硅含量的增加,珠光體時減少
,鑄態延伸率也有所增加,材料奶水狀態下的性能末見異常的變化
。
動態撕裂沖擊強度
對鑄態和熱處理的緊密石墨和球墨鑄鐵進行了沖擊試驗,鑄態和
熱處理的緊密石墨鑄鐵試樣分屬兩個不同碳硅含量的爐次,盡管它
們的碳當量是相同的,球墨鑄鐵的試樣取自同一爐次。
在高能量斷裂情況下,緊密石墨鑄鐵的斷口表面較平整,顏色暗
黑,而在低能量時,它們不像球墨鑄鐵那樣全部光亮,但呈現出布
滿整個表面的解理小平面的斑點形貌,隨溫度增高,這些小平面的
數量減少,斷口表面變化黑,并出現輕微的橫向收縮和剪切唇口,
以掃描電子顯微鏡對問能量低的試樣的分析表明,普通的解理不會
貫穿斷口表面。
在高沖擊能量下,緊密石墨鑄鐵的顯微斷口特征是表面有深溝槽
,在退火狀態,清晰地看到錐定斷口特征。
在沖擊能量高的緊密石墨鑄鐵試樣中,盡管其基體是韌性的同,
但由于石墨片相互連結而造成的應力升高作用致使裂紋產生和擴展
時,其能量的峰值仍低于球墨鑄鐵,在較低沖擊能量比球墨鑄鐵要
高,因為在動載下,緊密石墨鑄鐵會導致裂紋擴展方向的局部變化
,從而引記裂紋的分枝現象,這就阻礙了裂紋前沿的繼續延伸,遇
到基體的解理,而為使試樣完全斷裂就需消耗更多的能量,緊密石
墨鑄鐵在低溫下的所有斷口均勻混合型,并與顯微組織無關。