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                    制動鼓鑄件的微觀組織中石墨形態和基體組織會有哪些影響

                    時間:2021-08-02 11:33:21 點擊:169 次 來源:河南鳳寶重工科技有限公司
                      對于制動鼓,溫度循環變化的作用,除產生熱應力外,還會導致金屬材料內部的組織變化,從而使應力加劇。此外,制動鼓作業時,各部位受熱不均勻、各微觀組成部分的熱膨脹不同,在反復加熱、冷卻的條件下,也會造成交變應力。

                    制動鼓

                      石墨形態的影響
                      無論是灰鑄鐵或球墨鑄鐵,熱疲勞裂紋一開始都產生于石墨的基面。
                      灰鑄鐵中,裂紋沿石墨的基面發展,其方向不受金屬基體晶界或珠光體取向的影響。具有A型石墨的灰鑄鐵,組織中的石墨片無方向性,疲勞的初期產生的裂紋是散亂分布的,因而具有較好的抵抗產生熱疲勞裂紋的能力。因此,制動鼓鑄件的微觀組織中,石墨的形態應該是A型。B型、D型和E型石墨都會導致鑄鐵的力學性能降低、熱疲勞性能惡化。
                      球墨鑄鐵中,石墨的基面在球狀石墨的徑向,但球狀石墨不能緩沖基體中產生的應力,會在石墨與鐵素體的界面上產生裂紋。然后,再產生徑向裂紋,通過鐵素體殼擴展到珠光體,直到另一個石墨球。

                    制動鼓

                      基體組織的影響
                      有的標準中限定鐵素體和碳化物含量,主要是為了保證常溫強度和硬度。對制動鼓用灰鑄鐵的質量要求基于以上幾方面的考慮,對制動鼓用的灰鑄鐵,除按照車輛特點規定力學性能和硬度的要求外,還有以下特殊要求:
                      ◇規定石墨形態為A型;
                      ◇不允許過于細小的石墨,規定石墨長度2~4級或3~5級;
                      ◇基體以珠光體組織為主,要限定鐵素體含量或鐵素體和滲碳體總量。
                      ◇規定更低碳含量以保證組織中石墨所占的體積分數,小型車一般為3.4,中型車為3.5,重型車為3.6或3.7。在此種條件下,鑄鐵中石墨所占的體積分數大致為11~13,鑄鐵的熱導率大約是其基體材料的2倍。石墨片過于細小的灰鑄鐵,雖然常溫強度較高,但抵抗熱疲勞的能力較差。
                      為使這種特殊用途的灰鑄鐵的常溫力學性能符合規格要求,除認真控制鑄鐵的冶金質量和孕育處理過程外,對于強度和硬度要求較高的品種,有時不得不加入少量Cu、Cr、Mo等合金元素。在此種情況下,應嚴格控制合金元素的加入量,以性能達到要求為度,過多的合金含量會使石墨細小、體積分數減少,對制動鼓的使用壽命反而有負面的影響。制動鼓廠家認為在相同的使用條件下,灰鑄鐵制動鼓制動時所達到的更高溫度低于球墨鑄鐵制動鼓,其實際使用壽命高于球墨鑄鐵制動鼓。因此,一般不用球墨鑄鐵制造制動鼓。
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