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集多項自主知識產權的新技術、新工藝應用于整體成型車軸
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
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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。
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。
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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