汽车发动机曲轴用高性能球墨铸铁显微组织与力学性能研究及指南.pdf

学兔兔 Jan．2016 VOI．65 NO．1 汽车发动机曲轴用高性能球墨铸铁 显微组织与力学性能研究 曾维和 ，田迎新 ，李德江 ，曾小勤 f1．上海交通大学材料科学与工程学院，上海200240；2．上海圣德曼铸造有限公司，上海201805) 摘要 ：采用Cu、Mn、Sn复合强化工艺，生产了高强度珠光体球墨铸铁曲轴。控制sn含量0．022％~0．028％，研究了 Cu、Mn合金元素含量对球墨铸铁组织与力学性能影响。使用光学显微镜 (OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等 显微分析手段观察 了铸态 曲轴材质的显微组织与断 口形貌。研究结果表明：Mn；fJl1人量0．2％～0．45％，Cu添加量 0．85％--1．15％范围内，球铁曲轴抗拉强度超过820MPa，伸长率达4％～5．7％，达到了QT820．3的性能要求 ；加入0．3％ Mn、1．15％Cu~ ，球墨铸铁达最高抗拉强度930MPa，伸长率达4．6％。Cu、Mn、Sn富集在基体组织中，能促进珠光 体形成并细化片层间距 ，有利于高性能珠光体球墨铸铁力学性能进一步提升。 关键词：球墨铸铁 ；曲轴 ；微观组织；力学性能 中图分类号：TG143．5 文献标识码：A 文章编号：1001—4977 (2016)01—0071—05 MicrostructureandMechanicalPropertyofHighPerformance DuctileCastIronCrankshaftofAutomotiveEngine ZENGWei—he，TIANYing-xin，LIDe-jiang，ZENGXiao—qin (1．SchoolofMaterialScienceandEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China； 2．ShanghaiSandmannFoundryCo．，Ltd．，Shanghai201805，China) Abstract：AhighperformanceductileironcrankshaftwasmanufacturedbyaddingalloyingelementsCu，Mn andSn．TheinfluenceofelementsCuandMnonmicrostructureandmechanicalpropertyofas．castcrankshaft wasinvestigatedwhen thecontentofSnwascontrolled inarangefrom 0．022％ to0．028％ ．Theoptica1 microscope，scanningelectronmicroscopeandtransmission electronmicroscopewereusedtoobservethe microstructureandrfacturemorphologyofductileiron．Theresultssuggestthatwhen0．85％一1．15％Cuand0-2％ ． 0-45％Mnwereaddedthetensilestrengthofcrankshaftcouldbemorethan820MPaandelongationreached 4％一5．7％．whichreachedmechanicaIlevelofQT820．3．Theductilecastironcontaining0_3％Mn,1．15％CUhas thehigheststrengthand4．6％elongation．AlloyingelementsCu．MnandSnconcentrationinthemartixstruc：ture canpromotefomr ation ofpearliteandrefinethepearlite lamella spacing,which iShelpfulto improve mec