大型覆盖件模具材料用高强度球墨铸铁的研制
2019-06-13邵悦翔朱协彬徐达义王邦伦
中原工学院学报 2019年2期
邵悦翔, 朱协彬, 徐达义, 王邦伦
(1.安徽工程大学 机械与汽车工程学院, 安徽 芜湖 241000; 2.芜湖泓鹄材料技术有限公司, 安徽 芜湖 241000)
汽车覆盖件作为汽车的一个重要组成部件,具有材料薄、样式多等特点,为当前汽车制造行业的研究重点[1]。汽车覆盖件经冲压成形,所用材料是影响冲压模具质量及使用寿命的关键因素,不同类型的汽车零部件对材质的要求也不同[2]。因此,选择合适的模具材料对降低企业生产成本和提高产品质量有着重要作用。
球墨铸铁优良的力学性能和铸造成型性使其在汽车、风电、核乏燃料储运等方面应用广泛,且年产量逐年增长[3-5]。球墨铸铁有与钢类似的金属基体,其基体上分布着球状石墨。由于球状石墨对基体的割裂程度较弱,引起的应力集中较小,所以球墨铸铁的强度、韧性高于其他铸铁,甚至可匹敌相应组织的铸钢[6]。珠光体基球墨铸铁强度、硬度都比较高,韧性优异,越来越多地用于机械制造[7-11]。将高强度的球墨铸铁应用于汽车覆盖件模具中,不仅可以降低生产成本,还可以提高模具的质量和使用寿命。
高强度球墨铸铁的制备通常采用以下方法:选择合适的热处理工艺制得,或者通过添加合金元素在铸态下直接获得[12-13]。曹凤梅等通过添加2.23%Mn、0.36%Cr以及1.72%Mo的合金元素,使球墨铸铁模具材料的抗拉强度及硬度得到提高;此外,成分中的某些元素在铸件表面形成氧化膜(如Cr形成Cr2O3氧化膜),使铸件表面的抗氧化性能提高;成分中的Mo元素对球墨铸铁基体组织有稳定和细化的作用[14]。……
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