郭二军　王丽萍　宋良　刘东戎

摘要：研究了锰对厚大断面球铁的力学性能及断裂韧性的影响。研究结果表明，锰含量的增加导致试块心部的珠光体含量相对较高，在一定程度上缓解了由石墨形态恶化所造成的抗拉强度下降。随着冷却凝固速度的降低和锰含量的增加，冲击断口形貌和断裂韧性断口形貌由韧-脆混合型断口裂转变为脆性断口。利用扫描电镜动态拉伸原位厚大断面球铁中不同基体组织的断裂过程，珠光体在外力作用下比铁素体容易萌生裂纹，裂纹往往沿着相邻的珠光体团交界扩展。珠光体的塑韧性较低且脆性大。厚大断面球铁中控制珠光体含量，提高铁素体含量，可提高球铁塑韧性。

关键词：厚大断面球铁；锰含量；冷却速度；原位拉伸；断裂韧性

中图分类号：TG255 文献标志码：A 文章编号：1007-2683（2015）06-0001-08

0 引言

在厚大断面球铁中，锰（Mn）元素是一个极为敏感的元素，当Mn的含量过高时石墨化会受到阻碍。表现为，石墨数量有所下降，石墨形态逐步恶化。在厚大断面球铁中，添加Mn元素含量易获得珠光体组织。珠光体的特性使铸件的强度、硬度提高，塑、韧性降低，但随着Mn含量的进一步增加，铸件的塑性、韧性会明显下降。尽管已有学者研究了Mn元素对球铁微观组织和常规力学性能的影响，但是系统的研究Mn对厚大断面球铁（壁厚超过400mm）力学性能和断裂韧性的影响的文献尚未发现。

本文的目的是研究Mn添加对大型核乏燃料储运容器用厚大断面球铁的微观组织和力学性能及断裂韧性的影响。……