QT400高温低周疲劳性能试验研究

对QT400材料400℃以下不同温度的拉伸性能和300℃下不同应变幅值的低周疲劳性能进行了试验,得到了不同温度下QT400拉伸性能的变化特性,球形石墨的断口形貌微观特征,以及低周疲劳Ramberg-Osgood参数和Manson-Coffin参数,为汽缸的结构设计和强度计算提供了技术支持。

QT400-18L铸件的缩松缺陷对其力学性能的影响

通过静拉伸试验、低温冲击试验、布氏硬度试验和组织形貌分析,研究了QT400-18L球墨铸铁的缩松缺陷对其力学性能的影响。结果表明:缩松使材料的强度和塑性大幅度降低,断裂形式主要为韧性断裂;冲击断裂形式为大量解理和少量韧窝构成的混合断裂:布氏硬度值比标准硬度值至少降低9%;缩松对石墨形态、分布和材料的显微组织无明显影响。

QT400-18L球墨铸铁的低温冲击断裂行为

在室温和低温下对QT400-18L球墨铸铁件进行Charpy冲击试验,采用金相显微镜、扫描电镜对冲击断口形貌进行分析,利用透射电镜对断口附近位错密度进行观察分析,探讨了球墨铸铁低温冲击断裂的机制。结果表明:温度对冲击韧性影响较大,随试验温度的降低,冲击吸收的能量显著减小。观察发现,低温冲击断口表现出两种不同的解理断裂刻面:"连续型"和"不连续型"河流形貌。球墨铸铁中裂纹优先在石墨与铁素体基体界面形成,其次在碳化物与基体界面形成。在低温冲击载荷作用下,活动位错源数量少,发生解理断裂。

风电机组用QT400-18AL焊条电弧焊堆焊修复研究

风电机组中多处使用球墨铸铁QT400-18AL,包括偏航制动盘、发电机高速制动盘、偏航减速器底座等。经过一段时间运行,以上部件容易出现裂纹等失效形式,需要进行塔上在线修复。采用铸铁焊材LRF-01对QT400-18AL进行焊接试验,并测量其机械性能。试验结果表明:相对于Z308等传统焊材,采用LRF-01焊接QT400-18AL时,有效降低了裂纹、气孔等缺陷出现的概率,焊后机械性能满足风电机组的要求,证明LRF-01焊材可用于风电机组的部件修复。

磨削用量对球墨铸铁QT400磨削淬硬层及其均匀性的影响

采用逆磨+顺磨的双程平面磨削方式对球墨铸铁QT400进行磨削淬硬试验,研究了磨削深度a_(p)和试样进给速度v_(w)对淬硬层及其均匀性的影响。结果表明,磨削后试样表层存在熔化、完全相变淬硬和未完全相变淬硬等3种情况,其中,熔化层组织为二次渗碳体、残留奥氏体和碳化物,完全相变淬硬层组织为针状马氏体、残留奥氏体和球状石墨,未完全淬硬层组织为针状马氏体、铁素体、残留奥氏体和球状石墨。显微硬度分布曲线中高硬度区的平均硬度值在850~950 HV0.2之间,与基体(190~230 HV0.2)相比,显微硬度提高近3倍。随着磨削深度a_(p)的增大或试样进给速度v_(w)的减小,试样表层呈现“完全未淬硬→未完全淬硬→完全淬硬→熔化”的变化规律,显微硬度分布曲线中高硬度区的范围也变宽,淬硬层的深度也增大且均匀性良好。