浅述tic铸铁材料在气缸套中的应用 application of tic cast iron in cylinder liners.pdfVIP

韦 斌朱立刚刘洪兵：浅述TiC铸铁材料在气缸套中的应用 l 7 i 浅述TO铸铁材料在气缸套中的应用 ofTiCCastIronin Liners Application Cylinder 韦 斌朱立刚 刘洪兵 (淮安市发动机摩擦副工程技术研究中心；中外合资江苏爱吉斯海珠机械有限公司) (摘要]本文采用原位合成的方法，在熔体中加入钛铁与铸铁中的碳合成7FiG强化铸铁材料， 的组织、力学性能和耐磨损性能。结果表明，金相均显示出基体中合成了呈小块状多边形的TiC 颗粒。原位合成TiC颗粒增强后的铸铁材料，其力学性能较基体都有不同程度的提高。并且随着 TiC加入量的增强，其硬度、抗拉强度和磨损性能都显著提高。在此基础上，对TiC颗粒强化铸铁 材料的力学性能及摩擦磨损性能的影响机理进行适当分析和讨论。 (关键词)原位合成TiC颗粒铸铁气缸套磨损性能 1 铸铁的基本介绍 白口铸铁：白口铸铁中的碳全部以渗透碳体 铸铁是与碳钢相似的以Fe和C为主的合金。 (Fe3C)形式存在，因断口呈亮白色，故称白口铸铁。 是一种以Fe、C、Si为主要成分且在结晶过程中具有由于有大量硬而脆的Fe，C，白口铸铁硬度高、脆性 共晶转变的多元铁基合金。其生产成本低廉，铸造 大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使 性能优良，可切削加工性、耐磨性和吸震性好，从而 用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝 被广泛应用。 模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯 铸铁中C的分布形式： 料。 (1)溶于铁品格的间隙中，形成间隙固溶体； 灰铸铁：铸铁中的碳大部或全部以自由状态片 (2)与Fe作用形成Fe3C(化合物)； 状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、 (3)以游离的石墨形式析出。 切削加工性好，减磨性、耐磨性好，加上它熔化配料 根据C在铸铁中存在的形式及石墨的形态，可 简单，成本低，广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨 将铸铁分为五类： 件。由于灰口铸铁内存在片状石墨，而石墨是一种 球墨铸铁：在铁水(球墨生铁)浇注前加一定量 密度小，强度低、硬度低，塑性和韧性趋于零的组分。 的球化剂(常用的有硅铁、镁等)使铸铁中石墨球化。 它的存在如同在钢的基体上存在大量小缺口，即减 由于碳(石墨)以球状存在于铸铁基体中，改善其对 少承载面积，又增加裂纹源，所以灰口铸铁强度低、 基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、 韧性差，不能进行压力加工。 塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺 灰铸铁的显微组织：片状石墨+基体(铁素体+ 性能好、成本低等优点，现已广泛替代可锻铸铁及部 珠光体珠光体) 分铸钢、锻钢件，如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。 灰铸铁的机械性能： 蠕墨铸铁：C全部或大部以游离的蠕虫状石墨 ①抗拉强度 形式存在，铸造前往铁水中加入少量变质剂(Ti，Al， 灰口铸铁的抗拉强度比同样基体的钢要低得 Mg，Re等)，随后凝固而成。 多。 可锻铸铁：可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳 ②延伸率 合金铸成白口铸铁坯件，再经过长时间高温退火处 81％，(0．2～0．7％)易脆性断裂。 理，使渗碳体分解出团絮状石墨而成，即可锻铁是一 ③硬度和抗压强度 万方数据 种经过石墨化处理的白口铸铁。