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球墨铸铁的强度评价
4 p _; ~1 m; F/ ]: _0 t作者 日)原田昭治，小林俊郎 编著，于春田，王磊，刘春明 译
% i! `/ m2 K# a5 Q) C$ H% a8 F出版日期：2002-1-1- L9 V N% L$ @4 ]/ o, ]
% W" G" I4 ^- [# ]内容提要 r0 E2 Z6 g, l! s! V2 R8 v
) K+ K0 C( _. s* r
3 A& o& C+ h' i+ m! Q
1 t( {* N9 `! i4 m5 g
; I# {" j" k2 |% _$ A+ [--------------------------------------------------------------------------------$ g- @, C# A$ N) ]9 o
+ U! U4 w0 `; h大多普通铸铁(灰铸铁或片状石墨铸铁)内部含有片状石墨，由于石墨的内部缺1：3作用，使其强度低并且强度分散度大，不可否认是一种可靠性低的材料。第二次世界大战后不久，成功地将片状石墨球化而形成的球墨铸铁具有高强度、高韧性，从而消除了对普通铸铁材料所持的不良印象。, e! ~: ?5 N4 l H8 F5 J
球墨铸铁问世已50多年了，此间随着制造技术的进步和需求的多样化，材质得以不断地改善。最近通过奥氏体等温淬火开发出了抗拉强度大于1000MPa、延仲率大于15％的高强高韧贝氏体基球墨铸铁，其应用前景引人注目。贝氏体基球墨铸铁克服了普通铸铁的弱点，其优良的铸造性能、耐热、耐蚀、耐磨性、减振性、切削性、经济性等特性优于铸钢，因此被认为是“真正的廉价新材料”，而受到重视。1 v2 p) ^1 i8 o3 g7 @
现在，国内(日本)年钢铁产量约10000万吨，铸铁约占400刀吨(1998年泡沫经济时期的统计值，最高达600多万吨)。铸铁的产量比10年前最高时虽有所减少，但铸铁中球墨铸铁所占的比率却逐渐地增加，现在已达到30％的程度。值得注意的是球墨铸铁产量的一半以上用于以车轮部分为中心的汽车用结构部件，作为汽车用的重要材料之一，其需要量在过去20多年中增加了2．5～3倍。其它用于铸铁管、接头、产业机械、轧辊及代替铸锻钢件，最近也被用于大罐(核废料搬运容器)和盾构掘进法地铁工程的侧壁板等大型部件。6 o% C. c' m' C' w; X" T) ]0 t
: N1 B; d& \' ]& e6 r2 e; L目录
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+ J1 e3 I# [* L# b% x/ n译者的话
& d1 i+ |4 Z' V- k$ H) b ~原序
& W/ J& e. J$ z2 O) L& p1 球墨铸铁概论/ Z& n7 e! }* t8 A" N
1.1 铸铁的特征. ^ w* d, z, ]( R$ j' V9 ^" k
1.2 球墨铸铁
3 s* j) s$ _. u3 ]) \6 G' O1.2.1 历史
# f/ I9 J* e6 Z1.2.2 制造方法0 C, D5 M" r; e' D
1.2.3 石墨的球化理论) Q4 X1 i- ?: \" L$ m) I. k
1.2.4 热处理
& X* j# u: k& { f4 k! z! O$ | 1.2.4.1 基体组织的形成和热处理* x8 m+ t" N3 l/ Q3 Z' [! x$ L
1.2.4.2 基体组织对力学性能的影响
! R' h4 R9 l+ U 1.2.4.3 基于合金化和热处理的强韧化' C. Q- e0 {. a- D9 w7 @
1.2.4 奥氏体等温淬火球墨铸铁(ADI)# v2 t- R) T' c
参考文献% N: S( t& `9 a6 a1 n4 |% U3 O
2 静态拉伸性能
, _3 m h w) i% L* |2.1 基本性能& f" C% f7 Y* U+ T
2.1.1 应力一应变曲线6 c" c6 a+ e$ ^7 x8 a6 q
2.1.2 抗拉强度和延伸率
6 s% D. L/ {3 s* b. d- k/ f7 r 2.1.3 屈服强度- T4 Z% k" N. L/ w: j5 \& L
2.1.4 弹性模量及泊松比# C; M: M& S( S
2.1.4.1 弹性模量的实测值
9 q7 A$ E9 A+ ^0 x- K' J# e6 d 2.1.4.2 铸铁弹性模量的方学探讨 g$ H- Q7 r/ Z% M
2.1.4.3 弹性模量随加载应力水平的变化# n* |* _( o) w- W
2.2 球墨铸铁的静态断裂行为
* @+ E& _% h$ F: t! v+ X2.3 影响拉伸性能的各种因素% S0 T0 v. Z' h1 Q+ r* s
2.3.1 化学成分. l& e1 O5 R! ]5 U/ M) {9 ^0 Y8 Z
2.3.2 珠光体面积比率及石墨面积比率& u9 N2 C1 [$ A# E. `' o* U- D
2.3.3 石墨球化率8 I8 L2 v0 _ g' V" a
2.3.4 等温淬火球墨铸铁的拉伸性能和热处理温度
! q0 F, H4 o" J2.4 拉伸性能和硬度
! z( a2 v! L% s' {' t& G- I! j4 w4 F2.5 拉仲性能的非破坏性评价4 u, a3 z$ D5 Q: I1 N/ F" v# |3 Z
2.6 静态缺口强度
, k, e2 v, W' S* b: c8 P- f) p) |2.7 抗拉强度的分散性9 Z$ E, D$ @3 o( w
2.8 铸件表面及缺陷的影响
/ |4 [* G5 J2 m Y. j0 T% u; C# j2.9 低温与高温的拉伸性能
8 {, n& v7 v' G6 o: Z J8 ]+ L9 t; C 参考文献1 P2 v: w7 S1 l$ p. _
3 断裂韧性3 a* y+ b" l% S1 }2 K- V
3.1 断裂力学的概念
+ `% w5 _# m: m1 H3.1.1 线弹性断裂力学
, e; w! o+ W$ }0 x1 V& l1 t# q) p3.1.2 关于CTOD理论与-厂积分
I6 j' I8 ?" f/ V M0 p3.1.3 断裂韧性试验方法7 ] S2 ?: `6 S6 J& E
3.2 球墨铸铁的断裂机理# c2 X$ q; e' S+ h) |: Z: }7 ]
3.3 断裂韧性的评价
" v2 [3 v( G( g h/ @8 x' k K; I3.3.1 断裂韧性的定义( ?# ~" a2 }& L& J9 L% r1 f6 Z
3.3.2 动态断裂韧性及其存在的问题1 K( m5 |- v& y S& n
3.3.3 缺口形状和断裂韧性 k$ {; f: S8 Z7 m: `" q
3.3.4 断裂韧性的判定7 W0 S+ G* z7 y$ h" }+ O3 u/ X2 ?9 I4 i
参考文献$ a& B9 q2 c: N7 ]3 H% V5 x
4 低周疲劳性能2 O, u7 I6 x( c+ [( v# T
5 高周疲劳性能8 i& {1 z2 Z7 P" B
6 强度可靠性评价) B( ~0 e! E6 {9 ?. n1 j
7 实用构件的强度评价4 }+ g# S3 A2 _( M8 \
附录 断裂力学基础
* _( B( O+ n% D( F参考文献2 W! R, b4 s1 F6 J# o2 T
索引
+ [ |4 e6 W/ C2 o国际（SI）单位符号例及换算表
4 T- d9 M7 B4 t7 `表示10进倍数的SI的词头
6 X' V/ F, r0 P, }* @% W* q著者简历 |
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发表于 2009-9-22 18:14:26
