耐磨奧-貝球鐵組織與性能的研究.pdf

1、奧-貝球鐵具有良好的綜合性能，一般通過等溫淬火的方式得到，所以也稱為等溫淬火球鐵(國外稱為Austempered Ductile Iron，簡稱ADI)。但是，等溫淬火生產(chǎn)工藝存在著能源消耗大、費用高、環(huán)境污染等缺點，故本文根據(jù)合金元素的作用及熱力學計算模擬，基于合金化考慮，設計了合理的化學成分，以期通過離心鑄造的手段得到高性能鑄態(tài)奧-貝球鐵。在此基礎上，對該奧-貝球鐵的熱處理工藝及耐磨性進行了研究。
　　本文的主要工作可以概括為

2、以下幾個方面:(1)對給定成分的鑄態(tài)奧-貝球鐵的組織和性能進行研究和分析，并考察釩元素對其影響;(2)考察鑄態(tài)奧-貝球鐵靜態(tài)連續(xù)冷卻轉變行為;(3)模擬不同等溫溫度、等溫時間對其組織和硬度的影響;(4)制定合理的熱處理工藝參數(shù)，考察不同等溫鹽浴淬火溫度對其組織和性能的影響;(5)考察鑄態(tài)及熱處理狀態(tài)試樣的耐磨損性能，并分析其磨損機理。全文得出的主要結論如下:
　　(1)通過合理的化學成分設計，可以得到鑄態(tài)奧-貝球鐵，組織為針狀貝氏

3、體、殘余奧氏體、碳化物和石墨，硬度、抗拉強度和抗壓強度較好，沖擊韌性較差;釩元素能有效細化奧-貝組織，提高力學性能。
　　(2)鑄態(tài)奧-貝球鐵靜態(tài)連續(xù)冷卻轉變時，在較低冷速(≥0.04℃/s)下仍然得到馬氏體組織，馬氏體轉變開始點在180℃左右，未能測到馬氏體轉變結束點。
　　(3)利用相變儀模擬熱處理工藝實驗中，隨等溫溫度升高，奧-貝球鐵組織由下貝氏體轉變?yōu)樯县愂象w，馬氏體量減少，硬度逐漸降低;隨等溫轉變時間延長，奧氏體轉

4、變充分，殘余奧氏體含量減少，硬度逐漸降低;但400℃等溫時間過長時，硬度有所上升。
　　(4)在280～325℃等溫鹽浴淬火時，奧-貝球鐵組織中貝氏體鐵素體片層與奧氏體相間分布，貝氏體形核于奧氏體基體上，不穩(wěn)定奧氏體于室溫下部分轉變?yōu)轳R氏體。隨等溫溫度升高，組織粗化，殘余奧氏體量增加，硬度和抗拉強度逐漸降低，沖擊韌性和抗壓強度逐漸增高。
　　(5)在低應力石英砂磨粒磨損實驗中，奧-貝球鐵的耐磨性優(yōu)于高硬度45#鋼;釩能有效提