优化球墨铸铁的组织性能关系

通过对铸铁文献和多相物理冶金研究的全球回顾，Element的冶金专家描述了球墨铸铁中金属基体、合金含量和拉伸性能之间的关系，以实现更高的强度和延性组合。

一项文献综述显示，没有进行过广泛的研究工作来确定需要什么才能始终保持80-50-06的性能。我们的专家的研究使我们对球墨铸铁中合金元素、基体组织和性能之间的关系有了更深入的了解，这是球墨铸铁生产商目前还没有的。

该研究的一个总体目标是确定哪些合金含量和金属基体条件能使80-55-06球墨铸铁获得高于标准的拉伸性能，即伸长率大于12%，屈服强度大于55 ksi (380 MPa)。

研究和测试

该研究涉及标准物理冶金工具的应用，包括拉伸性质，光学显微镜和自动图像分析来测量铁氧体含量，晶粒尺寸，结核计数，结核大小和球化。除了应用标准的统计参数，如平均值和标准偏差，研究者还使用Pearson相关系数分析，透射电子显微镜和x射线衍射．

研究的第一阶段包括对几家铸造厂的商业铸件的性能进行初步调查。一个关键的推动力是研究产生高强度和延伸率组合的化学和微观结构参数。

对80-55-06和65-45-12级球墨铸铁的代表性样品进行了分析。共53个样本接受试验硬度和机械测试和26个样品进行成分，微观结构和应变硬度行为进一步测试。

结论

研究结果如下:

• 具有铁氧体含量的球墨铸铁的力学性能。作为铁氧体含量的增加，极限强度和屈服强度的形式的强度降低，伸长率增加;
• 当铁素体含量在35 ~ 60%之间时，出现了高强度(>极限为80 ksi， >屈服为55 ksi)和高伸长率(>12%)的结合，且铁素体菌落不连续;
• 合金元素铜、锰、铜+锰和硅强烈影响铁氧体的出现，同样重要的是，可以在数值上与产生的机械性能相关。这些元素的“理想”范围是屈服强度超过55 ksi，延伸率超过12%;
• 铁氧体菌落的连续性似乎与机械性能有关。铁氧体落区连续性的增加降低了标称相同的铁氧体含量和石墨参数的样品的强度和延展性。

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