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蠕墨铸铁与高强度灰铁相比有相近的导热和防振能力,其铸造性能、塑性和耐疲劳性能则更加优良。用作发动机缸体材料,它可以减轻发动机重量、提高发动机刚度等。但是,由于蠕墨铸铁的强度高,缸体在自动车床和流水线上的高速切削,加工难的问题突出。这一问题正引起人们的广泛关注。硅铝、硅钡、硅铁孕育剂是蠕墨铸铁生产中常用的孕育剂,而Sn也经常作为一种合金元素加入到蠕墨铸铁中来提高其强度。然而硅铝、硅钡、硅铁孕育剂以及合金元素Sn的加入分别会对蠕墨铸铁的加工性能产生怎样的影响,鲜有研究。 本文结合中国一拖集团有限公司蠕墨铸铁缸体试制方案,研究其二次孕育所用孕育剂硅铝、硅钡、硅铁以及 Sn合金化分别对蠕墨铸铁显微组织、力学性能和切削加工性能的影响。用光学显微镜对蠕墨铸铁试样进行石墨形态和珠光体组织观察;用万能材料试验机、布氏硬度计、显微硬度计分别对蠕墨铸铁试样的抗拉强度、硬度、组织均匀性等力学性能进行了测量;用动静态信号应变仪配合八角环测量切削力的方法来测试蠕墨铸铁的切削加工性能。探索蠕墨铸铁显微组织、力学性能与切削加工性能之间的关系。 研究结果表明:在硅铁一次孕育的基础上,不同孕育量(0.20%、0.35%、0.50%)的硅铁、硅钡孕育剂二次孕育对蠕墨铸铁的切削加工性能基本上没有影响。不进行二次孕育和二次孕育时加入相同孕育量(0.35%)不同孕育剂(硅铝、硅钡、硅铁)的四种蠕墨铸铁的切削力基本相同;二次孕育处理使珠光体内部的组织更加均匀。在蠕化率相同的前提下,0.08%合金元素 Sn的加入,使蠕虫状石墨得到了细化,并且分布更加均匀,同时促进了珠光体的形成,使得珠光体的含量明显增加。合金元素 Sn的加入,使蠕墨铸铁的强度和硬度提高的同时,也使得切削抗力增大,但切削抗力增加的幅度明显小于强度和硬度等力学性能指标增加的幅度。因此,在蠕墨铸铁的实际生产中,应酌情添加合金元素Sn,从而使铸件既具有所需的强度、硬度等指标,又不至于使铸件因切削力过大而造成切削加工性能过于恶化。