Page 62 - 理化检验-物理分册2024年第八期
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方 元,等:QT500-7球墨铸铁汽车制动钳与支架反白口产生原因


             (见图1),在反白口处截取试样。用体积分数为4%                                   表1  制动钳和支架试样的化学成分分析结果                %
              的硝酸乙醇溶液腐蚀后的试样反白口区较明显,反                                                     质量分数
                                                                    项目
              白口宏观形貌如图2所示。由图2可知:制动钳试样                                         C      Si     Mn     P      S
              反白口区宏观形貌特征为大暗斑、椭圆形、面积较                             制动钳试样
                                                                             3.76    2.28   0.72  0.028  0.016
              大、颜色较周围深;而支架试样反白口区宏观形貌特                              实测值
              征为小斑点、点状、面积较小、颜色较周围深。                              支架试样实       3.38    2.96   0.36  0.035  0.018
                                                                    测值
                                                                   标准值     3.6~5.0  2.5~2.9  ≤0.6  ≤0.08  ≤0.025

                                                                1.3  金相检验
                                                                     用光学显微镜观察抛光后各试样的反白口区和
                                                                正常区的石墨形貌,结果如图3所示。由图3可知:
                                                                制动钳试样正常区和反白口区的石墨均匀分布,而
                          图 1  制动钳与支架试样位置示意
                                                                支架试样反白口区中心处石墨缺乏。
                                                                     依据GB/T 9441—2021《球墨铸铁金相检验》
                                                                对石墨进行分析,结果如表2所示。由表2可知:制
                                                                动钳试样反白口区的球化率比正常区略低,但差
                                                                别不大,反白口区石墨颗粒数略少,石墨大小级别
                                                                均以 7 级为主;支架试样反白口区与正常区的球化
                                                                率较低,石墨颗粒数较少,石墨大小级别均以 7 级
                                                                为主。
                              图 2  反白口宏观形貌                           对试样进行腐蚀,用光学显微镜观察反白口区
              1.2  化学成分分析                                       的基体组织,结果如图4所示。由图4可知:反白口
                  试验材料为铸态QT500-7,来源于铸造厂生产                       区有较多的珠光体,而铁素体相对较少;制动钳反白
              的铸件,其主要生产工艺流程为:熔炼→球化处理和                           口区组织为莱氏体型,形态为蜂窝状和条块状结合,
              孕育处理→浇注和冷却。对各试样进行化学成分分                            尺寸较小,分散分布在反白口区;支架反白口区组织
              析,结果如表1所示。 由于铸铁本体试样未经白口化,                         为渗碳体型,形态为粗大条状和针状,聚集分布在反
              该结果仅供参考。                                          白口区,尺寸较大。















                                          图 3  制动钳和支架试样的反白口区和正常区石墨微观形貌
                                                        表2  石墨形态分析
                      检测位置           球化率/%       球化级别/级        石墨颗粒数/(个 · mm  −2 )           石墨大小

                  制动钳试样反白口区             92           2                 204            7级55%+8级33%+6级12%
                  制动钳试样正常区              93           2                 216            7级67%+8级23%+6级10%

                  支架试样反白口区              77           4                 196            7级59%+8级26%+6级15%
                   支架试样正常区              83           3                 216            7级72%+8级16%+6级12%


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