锰含量分析仪  锰含量对球墨铸铁金相组织和特性的影响

 

球墨铸铁(球墨铸铁金相分析仪)是工业领域中应用最广泛的材料之一，但相对大多数金属材料而言，铸铁仍呈现较高的脆性，为了保证其实用性和可靠性，铸无论作为床身、机座、轴承支座、大功率发动机曲轴、部分主轴等部件其设计尺寸较大，靠厚大件确保强度以防疲劳脆性断裂。从工业应用的角度出发，进一步提高铸铁合金的强度，改善材料的韧性，提高构件的可靠性十分重要，然而同时提高合金的强度与韧性始终是材料科学领域的难题，也是结构材料的核心问题。

  球墨铸铁的问世，使铸铁的各项性能指标均得到较大幅度提高。然而，像QT350-22、QT700-2²这类普通球铁无法同时获得较高的强度和塑性。20世纪70年代初，奥贝球铁的问世，使合金在获得高强度的同时。还能保持较高的韧性，扩大了球铁的应用范围。高合金奥氏体铸铁由于具有较好的耐蚀性、可控热膨胀性、高温和低温抗氧化性能，在汽车、船舶、航空灯领域广泛应用。目前成熟应用的主要由Ni-Mn系、Mn-Cu系等奥氏体铸铁，可满足机体、机座和缸体等部件的性能 ，不过，这类奥氏体铸铁含锰量不高，通常低于8wt%，强度较低。

高锰系奥氏体铸铁用Mn,Cu,Al等合金元素来代替昂贵的Ni通过合金元素的复合作用，生成稳定的奥氏体基体，获得良好的综合性能。林淑梅等人在研究Fe-14Ni-12Mn-3.5C-2.5Si(wt%)合金铸铁时，制备出一种具有TWIP效应的高强度韧性球墨铸铁，发现添加15 wt%的镍可获得完全的奥氏体基体，抗拉强度达到730.5Mpa，伸长率高达20.5%，是同强度QT700-2球墨铸铁伸长率的10倍，但是由于其较高的镍添加量和复杂的固溶、轧制、再结晶工艺，合金的制备成本高。易炜发在研究Fe-14Ni-12Mn-3.5C高碳TWIP合金钢时，发现通过添加3%的铜可以促使碳化物分解，获得单一奥氏体组织，使这种钢具有突出的TWIP效应和优异的综合力学性能。

为进一步提高合金铸铁的强塑性，在Fe-Mn-Ni-C-Si可变形球墨在铸铁和新型含铜高碳TWIP钢的研究基础上，通过改变锰含量并加入少量铜元素来降低镍含量，力求进一步降低合金成本，简化制备工艺，并探索进一步提高奥氏体球铁综合力学性能的途径，这种高强韧铸铁对于制造更严酷条件下使用的减振、减磨的发动机曲轴、主轴、活塞环及箱体等构件有重要的应用前景。本文着重研究锰含量的变化对高强韧TWIP球铁组织和力学性能的影响。

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