鉻鉬複合添加對高矽球墨鑄鐵顯微組織與機械性質之影響

Effects of Cr/Mo Complex Addition on Microstructure and Mechanical properties of High Silicon Ductile Irons

紀任闈(Jen-Wei Chi)

指導教授 ： 唐自標

國立臺北科技大學/工程學院/材料科學與工程研究所/碩士(2009年)

摘要

本研究主要探討鉻鉬複合添加於高矽球墨鑄鐵對其機械性質之影響；試料之碳含量固定為3.2wt%，矽含量固定為4.4wt%，針對不同鉻添加量(0.3wt%、0.6wt%、0.9wt%)及不同鉬添加量(0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%)，進行金相組織、硬度、拉伸強度、拉伸破斷面、耐氧化性的分析，探討合金元素添加量的不同對於高矽球墨鑄鐵強化的效果。
實驗結果得知，硬度方面以0.9%Cr-1.5%Mo時最佳，BHN為263，鉻添加量在0.9%時，且鉬添加量在0.5%以上，BHN能達到239以上；拉伸方面以0%Cr-0.5%Mo時最佳，為653.1Mpa：拉伸破斷面觀察發現，少量的碳化物能增加裂紋傳播的阻力，使強度上升，但過多的網狀碳化物，將促使裂縫於碳化物及基地交界處成核，大幅降低拉伸強度及伸長率；抗氧化能力方面以0.9%Cr-0%Mo時最佳，其氧化增重率最小，為0.095%。

關鍵字

高矽球墨鑄鐵 ； 耐熱合金 ； 拉伸破斷面 ； 抗氧化能力

並列摘要

The research is mainly to discuss the effect of mechanical properties of adding Cr/Mo into high silicon ductile irons. The specimen with 3.2wt% C, and 4.4wt%Si. To be aimed at different adding amount of chromium and molybdenum, they can be proceeded the analyses of metallization, hardness, tensile strength, tensile fracture surface、and the oxidation resistance, and discuss the effect of different adding amount of alloy on the strength of high silicion ductile irons .
According to the test results, the best hardness is 0.9%Cr-1.5%Mo, BHN is 263, When Cr:0.9%, Mo>0.5%, BHN can reach above 239. However, the best tensile strength is 653.1 Mpa(0%Cr-0.5%Mo). Observe the tensile fracture surface find that a few carbide could increase the resistance of fracture spread, and increase the strength. The best oxidation resistance is 0.9%Cr-0%Mo and the adding weight rate of oxidation is the lowest, 0.095%.

並列關鍵字

high silicion ductile irons ； heat-resistant alloy ； tensile fracture surface ； oxidation resistance

參考文獻

[1] 楊國和主編，鑄造手冊第二冊，高雄：中華民國鑄造學會，1997，第1-3頁

[19] 張智凱、張文雄、雷添壽，「含鉬高矽球墨鑄鐵顯微結構與機械性質的研究」，鑄造工程學刊，第一百三十二期，2007，第42-50頁。

[5] 吳國龍，球墨鑄鐵之沖蝕磨耗研究，碩士論文，國立台北科技大學，台北，2005。

[6] K. Shimizu, T. Noguchi, H. Seitoh, FEM analysis of erosive wear, Wear 250, 2001, pp.779-784.

[10] 林宏茂，肥粒鐵基球墨鑄鐵熱循環誘發沿晶脆性破壞之探討，博士論文，國立成功大學，台南，2004。