含碳化物等溫淬火球鐵(CADI)熱處理工藝及組織和性能的研究.pdf

1、含一定碳化物的等溫淬火球墨鑄鐵(Carbidic Austempered Ductile Iron，簡(jiǎn)稱CADI)是由等溫淬火球墨鑄鐵(ADI)派生出的一種新型的球鐵材料。它是在球墨鑄鐵中添加一定量的碳化物形成元素，使鐵水在凝固時(shí)產(chǎn)生一定量的碳化物，然后進(jìn)行等溫淬火處理得到的。CADI不但擁有ADI的優(yōu)越性能，還表現(xiàn)出了比ADI更加優(yōu)越的耐磨性，是一種應(yīng)用前景較廣的優(yōu)良工程材料。
　　本文通過(guò)金相組織觀察、機(jī)械性能的測(cè)定及沖擊磨料

2、磨損試驗(yàn)，得到的結(jié)果和結(jié)論如下：
　　1.通過(guò)合適的成分設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)墓に?，制備了鑄態(tài)組織為珠光體、球狀石墨和碳化物的試樣。組織中石墨球化級(jí)別1-2級(jí)，球徑大小5-6級(jí)；隨著鉻含量的增加，鑄態(tài)組織中碳化物的含量明顯增加，加入SG變質(zhì)劑后碳化物形態(tài)有所改善。
　　2.采用高溫預(yù)處理對(duì)改善碳化物的形態(tài)和分布有明顯的影響。隨著高溫預(yù)處理溫度的升高、保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，試樣組織中的碳化物數(shù)量逐漸減少，硬度略有下降。
　　3.經(jīng)高溫預(yù)

3、處理的CADI，表現(xiàn)為宏觀硬度有一定程度的下降，但沖擊韌度卻有較顯著的提高。其中A、B、C三組試樣經(jīng)過(guò)高溫預(yù)處理后，與未經(jīng)高溫預(yù)處理相比，硬度分別下降了3.3%、4.7%、5.5%；但沖擊韌度分別提高了51.1%、78.4%.62.2%。
　　4.對(duì)試樣的沖擊斷口進(jìn)行SEM分析表明：未經(jīng)高溫預(yù)處理CADI的試樣，其斷裂形貌主要是形成較典型的解理臺(tái)階，說(shuō)明其斷裂機(jī)理為脆性斷裂；經(jīng)過(guò)高溫預(yù)處理后的CADI試樣，其斷裂形貌是解理臺(tái)階的區(qū)

4、域變少，在石墨周圍的韌窩開始增多，說(shuō)明斷裂機(jī)理既有脆性斷裂又有韌性斷裂。
　　5.沖擊磨料磨損的試驗(yàn)條件下磨損面SEM分析表明，試樣經(jīng)過(guò)不同的熱處理工藝，其磨損機(jī)理亦不同：未經(jīng)高溫預(yù)處理的試樣，磨損表面上存在較深的犁溝，說(shuō)明其磨損機(jī)理主要是顯微切削機(jī)理；經(jīng)高溫預(yù)處理(980℃/3min)后，試樣磨損表面切削犁溝明顯減少，而且犁溝更淺，并出現(xiàn)了脆性斷裂的凹坑，形成了脆性斷裂的剝落片，其磨損機(jī)理表現(xiàn)為微觀斷裂機(jī)理；更高溫度、更長(zhǎng)時(shí)間預(yù)