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，使鐵水在凝固時產生一定量的碳化物，然后進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，是一種應用前景較廣的優(yōu)良工程材料。
　　本文通過金相組織觀察、機械性能的測定及沖擊磨料

2、磨損試驗，得到的結果和結論如下：
　　1.通過合適的成分設計和適當?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。組織中石墨球化級別1-2級，球徑大小5-6級；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變質劑后碳化物形態(tài)有所改善。
　　2.采用高溫預處理對改善碳化物的形態(tài)和分布有明顯的影響。隨著高溫預處理溫度的升高、保溫時間的延長，試樣組織中的碳化物數(shù)量逐漸減少，硬度略有下降。
　　3.經高溫預

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三組試樣經過高溫預處理后，與未經高溫預處理相比，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.對試樣的沖擊斷口進行SEM分析表明：未經高溫預處理CADI的試樣，其斷裂形貌主要是形成較典型的解理臺階，說明其斷裂機理為脆性斷裂；經過高溫預處理后的CADI試樣，其斷裂形貌是解理臺階的區(qū)

4、域變少，在石墨周圍的韌窩開始增多，說明斷裂機理既有脆性斷裂又有韌性斷裂。
　　5.沖擊磨料磨損的試驗條件下磨損面SEM分析表明，試樣經過不同的熱處理工藝，其磨損機理亦不同：未經高溫預處理的試樣，磨損表面上存在較深的犁溝，說明其磨損機理主要是顯微切削機理；經高溫預處理(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，其磨損機理表現(xiàn)為微觀斷裂機理；更高溫度、更長時間預