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[熔炼] 矿材置换和热整治对新式抗蚀铸铁热损耗开裂作用的制约

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发表于 2019-12-10 08:21:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
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 对热循环后的试样观察发现,热疲劳裂纹主要萌生在共晶碳化物内部及共晶碳化物与基体组织的界面处,并沿界面处扩展。裂纹不仅自身发展,同时也彼此连接、汇合,形成主裂纹,然后主裂纹穿过基体与另处的裂纹桥接。从裂纹在基体的扩展途径来看,不加稀土试样中的主裂纹较粗且弯曲,同时二次裂纹数量也较多;而稀土与热处理共同处理的试样中的主裂纹相对较细且平直,二次裂纹数量也较少。单独经变质处理或热处理试样的裂纹特征与未经稀土变质试样的裂纹特征相似。这说明稀土与热处理共同作用能使主裂纹的扩展有向沿晶向穿晶转变的趋势,同时也抑制二次裂纹的萌生。

  由测试结果表1可见,未变质铸态试样的热疲劳裂纹最大长度和总裂纹长度最长,抗热疲劳裂纹萌生循环次数最少;经稀土变质处理后再经热处理的试样,热疲劳裂纹最大长度和总裂纹长度最短,抗热疲劳裂纹萌生循环次数最多。表明稀土元素能减小热疲劳裂纹形成,与热处理共同作用效果更明显。

  由上述结果可见,共晶碳化物的形态与分布是影响材料热疲劳裂纹主要萌生与扩展的主要因素。因为连续网状的碳化物对基体起着分割作用,当受到急冷急热时易在碳化物尖端产生应力集中而形成裂纹,随冷热循环过程的进行,裂纹将沿着碳化物与基体的结合面处迅速扩展。由金相组织可见,不经稀土变质处理的铸态试样组织中共晶碳化物以连续网状分布,故其易产生疲劳裂纹。因不连续的网状碳化物能保持基体的连续性,能使基体的塑性充分发挥,从而缓冲了冷热循环过程中碳化物尖端产生的应力集中现象,有效的抑制了裂纹的萌生及扩展,提高了抗热疲劳裂纹萌生循环次数。热处理与稀土变质共同作用使碳化物由网状向块状转化较充分,故经稀土变质处理后再经热处理的试样抗热疲劳性最好。而单独经稀土变质或热处理试样组织中共晶碳化物虽局部有颈缩连接,甚至断网现象,但共晶碳化物基本上保持网状的特征,所以其抗热疲劳裂纹萌生循环次数和形成的裂纹长度介于上述两者之间。

  再者,稀土元素有较强的脱氧脱硫作用,减少晶界处的夹杂物,提高了晶界的强度,与热处理共同作用加大裂纹的扩展阻力,这就是导致主裂纹的扩展向沿晶向穿晶转变趋势的原因之一。


点评

全面  发表于 2019-12-10 14:05

 楼主| 发表于 2019-12-10 08:21:46 | 显示全部楼层
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结论低铬耐磨铸铁热疲劳过程中裂纹热疲劳主要萌生在共晶碳化物内部及碳化物与基体组织的界面处,并优先沿界面处扩展,裂纹的长大不仅是裂纹自身发展,同时是裂纹彼此连接、汇合的结果。

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发表于 2019-12-28 15:38:25 | 显示全部楼层
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和楼主学习了 谢谢楼主分享

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发表于 2020-1-4 15:03:15 | 显示全部楼层
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谢谢楼主的分享  学习了

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