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球墨铸铁断口通常为银灰色,但在某些球墨铸铁宏观断口中除有正常的银灰色区域外,还可观察到色泽灰暗的灰斑区。
1.正常断口
当试样的珠光体量在20~30% 时,其断口宏观表现为暗灰色,断面上分布着亮点,其分布特征是:从裂纹起源区到迅速扩展方向,亮点依次增多。它对应的力学性能表现为:抗拉强度= 500MPa左右,延伸率在l5~I 8% 之间。所检测试样的力学性能为Rm=520MPa,A=15.4% 。电镜观察结果:呈暗灰色,裂纹起源区为韧窝,断口中部区为韧窝+ 解理,而裂纹迅速扩展区,也即亮点区,为解理断口。光镜观察结果,暗灰区与亮点区基体组织分布一样。
当珠光体含量≥40%时,断口基本上呈银亮色。此时试样的强度高,伸长率较低。所考察断口对应的力学性能为Rm=570MP A=10.4%,从断口检测结果可见银亮色断口在宏观上呈解理形貌。从上述试验结果可知,在正常球化级别的条件下,随着珠光体含量的增加。拉伸试样断口宏观上由暗灰色向银亮色发展,微观由韧窝为主的断裂机制向以解理为主的断裂机制发展。
2.异常断口
若基体中存在少量的缩松或拉伸夹具偏倾等情况,在拉应力处也会产生灰斑。含有较多磷共晶和缩松的黑斑断口。这类断口的宏观特征为:黑斑区内呈现放射状块状物,对该区域作大面积能谱分析-磷含量高达1.41%。缩松一般伴随着磷共晶产生。
常用的断口试样保存方法有:
(1)在断口表面上涂抹一层极易溶去且不腐蚀的保护材料,例如防锈漆、醋酸纤维、bing酮溶液等,以防止断口表面生锈或腐蚀现象发生。
(2)将清洗完毕的试样浸泡在无水洒精中,或放入干燥器里,也可浸入机油中浸渍保存,用这种方法时要注意防止机油对断口表面的腐蚀,这种方法只有在不得已情况下才采用。还有塑料袋存放断口,这是临时使用的简易方法。
(3)采用醋酸纤维7%~8%的bing酮溶液,在使用时将它倒在断口表面,并使溶液均匀分布,干后即可。
(4)采用三氯乙烯容易清洗掉的透明胶做断口表面的保护材料。
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室温拉伸试验(高温拉伸试验):屈服强度、抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后伸长率、断面收缩率、拉伸模量、弹性模量
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