球墨鑄鐵鑄件拉伸試樣表面粗糙度對力學(xué)影響的改進
1、問題的提出 根據(jù)GB/T1348-2009《球墨鑄鐵鑄件》,并未對球墨鑄鐵件力學(xué)性能試樣表面粗糙度提出要求,因此,試樣加工中考慮到成本因素,并未對試樣Lc區(qū)域進行磨制,試樣車加工后表面粗糙度一般為Ra1.6~3.2。目前,超新的GB/T228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法》也未對拉伸試樣表面粗糙度提出具體要求;企業(yè)內(nèi)部球鐵精密鑄造技術(shù)規(guī)范也規(guī)定試樣Lc區(qū)域粗糙度為Ra3.2。以QT400-18AL材質(zhì)為例,抗拉強度要求≥360MPa,試樣車加工后表面粗糙度Ra3.2,拉伸位移速率10mm/min,雖然試樣加工符合標(biāo)準(zhǔn)要求,但復(fù)驗中發(fā)現(xiàn)抗拉強度檢測值常處于360~380 MPa,剛好處于臨界值。
2、問題的分析 大量研究表明,機加工試樣表面粗糙度與拉伸實驗結(jié)果有相關(guān)性,特別對于塑性較差或脆性材料相關(guān)性顯著,一般隨著粗糙度增加,材料的強度及斷后伸長率會有所下降,當(dāng)粗糙度低于0.8μm時,抗拉強度及斷后伸長率趨于穩(wěn)定。
3、問題的解決 為研究粗糙度對強度及塑性的影響,特對原先抗拉強度360 MPa的Ra3.2樣坯重新取樣,試樣Lc區(qū)域進行磨制,粗糙度為Ra0.8,拉伸位移速率采用10mm/min,檢測數(shù)據(jù)見圖2~3、表1。
樣品 Rm Rp0.2 A Z Ra3.2 360 230 23.5 23 Ra0.8 380 260 24.5 25 根據(jù)實驗結(jié)果,后對拉伸試樣表面粗糙度要求達到Ra0.8,大量檢測數(shù)據(jù)表明,QT400-18AL材質(zhì)抗拉強度普遍提高至370~395MPa,Ra0.8相對于Ra3.2抗拉強度提高近20 MPa,試樣Lc區(qū)域Ra0.8時所測性能更能符合材質(zhì)實際性能。
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