非金属夹杂物引起铸钢制动盘早期裂纹的研究.pdfVIP

学兔兔 NOV．2O14 V0I．63 NO．11 非金属夹杂物引起铸钢制动盘早期裂纹的研究 钱坤才，张俊新 (南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，江苏常州 213011) 摘要 ：介绍了疲劳裂纹形成的机理，通过试验分析和工艺改进，得出以下结论：(1)非金属夹杂物的成分、数量、 形状 、分布以及在基体中的空间分布等影响铸钢件的性能；(2)非金属夹杂物对铸钢件的强度影响相对较小，但塑 性、韧性和断裂韧性随着夹杂物数量增加而大幅度下降；(3)制动盘摩擦面早期裂纹是由于非金属夹杂物数量超标 、 不合适的形态及分布引起的；(4)采用Ca和RE进行脱氧处理 ，可使非金属夹杂物球化 ，球形的表面积最小 ，且不会 产生应力集中的效应，从而提高钢的塑性、韧性和断裂韧性，防止制动盘产生早期裂纹。 关键词：铸钢件 ；非金属夹杂物；制动盘；早期裂纹 中图分类号：TG245 文献标识码：A 文章编号：1001—4977 (2014)11一l161—04 ResearchoftheEarlyCrackofCastSteelBrakeDiscResulted frOm Non．MetallicInclusions Q NKun—cai，ZHANGJun—xin (CSRQishuyanInstituteCo．，Ltd．，Changzhou213011，Jiangsu，China) Abstract：Thispaperintroducesthemechanism offatiguecrackformation，throughtheexperimentalanalysis and processimprovement,the following conclusionswere obtained：f1)the non．metallic inclusions composition，quantity,shape，distributionandspatialdistributioninmatrixandSOoninfluencethepropertiesof steel；f2)theinfluenceofnon—metallicinclusionsonthestrengthofthesteeliSrelativelysmall。buttheplasticity, toughnessandfracturetoughnessdecreasewiththeincreasingofinclusions；r3)thebrakediscfrictionsurface earlycrackswascausedbynon．metallic inclusionquantity to exceedbid inappropriatemorphologyand distribution；f41thedeoxidizationtreatmentbyusingCaandREcanmakenon—metallicinclusionspheroidizing, sphericalsurfaceareatobethesmallest,andwillnotproducetheeffectofstressconcentration．SOastoimprove theplasticity,toughnessandrfacturetoughnessofsteeltopreventearlycracksofbrakedisc． Keywords：steelcasting；non—metallicinclusions；brakedisc；earlycrack 在工况运行过程中一些关键零件的失效或断裂过 1 裂纹形成机理 程主要是通过夹杂物、第二相质点或晶粒等交界区空 洞生核、长大和聚集的过程而发生的”【。影响铸钢件失 就脆性夹杂和点状不变形夹杂