QT400-18球墨鑄鐵組織與性能研究.pdf

1、球墨鑄鐵作為重要的工程結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)異的鑄造性能、良好的減震性、機(jī)械加工性能和低成本等優(yōu)點，被廣泛用于多個領(lǐng)域，如礦山機(jī)械、汽車、鐵路軌道交通、船舶、冶金化工和農(nóng)業(yè)機(jī)械等。然而，鑄態(tài)球墨鑄鐵的基體組織為“牛眼狀”鐵素體+珠光體+石墨球+少量滲碳體，綜合力學(xué)性能較差。為此，必須采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，改善球墨鑄鐵鑄態(tài)下的顯微組織，以提高其綜合力學(xué)性能，拓寬其使用范圍。
　　 本文以鑄態(tài)下的球墨鑄鐵材料QT400-18為研究對象。首

2、先利用EDS能譜分析、CS600LCS碳硫分析儀和OPTIMA5300DV全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀等設(shè)備對材料成分分析測定，利用金相顯微鏡對鑄態(tài)微觀組織觀察分析，根據(jù)成分及鑄態(tài)組織確定具體的退火及等溫淬火工藝，對材料進(jìn)行不同的熱處理。而后利用CMT5305電子萬能試驗機(jī)和擺錘沖擊試驗機(jī)等設(shè)備對熱處理試樣進(jìn)行力學(xué)性能測試分析，利用彩色3D激光顯微鏡對力學(xué)性能測試后的試樣進(jìn)行微觀組織觀察發(fā)現(xiàn)，最后得出較優(yōu)的退火工藝和等溫淬火工藝。實驗結(jié)果表

3、明：
　　 采用高溫+低溫兩階段退火熱處理工藝，能夠完全消除低錳鑄態(tài)球墨鑄鐵中的磷共晶及滲碳體等硬脆相，提高鑄態(tài)低錳球墨鑄鐵材料QT400-18的綜合力學(xué)性能。較優(yōu)的退火工藝為：920℃奧氏體化保溫2h+720℃保溫3.5h+隨爐冷卻到600℃時空冷。室溫下抗拉強(qiáng)度和延伸率從鑄態(tài)的371MPa.和8.1％分別提高到退火態(tài)的428MPa和19.8％；低溫-40℃下Ⅴ型缺口的沖擊值從鑄態(tài)的4.8J提升到11.3J。
　　 對

4、退火后的球墨鑄鐵材料QT400-18采用等溫淬火處理，可以獲得高強(qiáng)度及強(qiáng)韌性的奧-貝球鐵，抗拉強(qiáng)度大大提高，其強(qiáng)度值與QT800-2及QT900-2相當(dāng)，但延伸率明顯優(yōu)于QT800-2及QT900-2。熱處理工藝為920℃奧氏體化保溫1h+350℃鹽浴0.5h，材料的抗拉強(qiáng)度由退火態(tài)的428MPa提高到917MPa；延伸率由19.8％降低為4.61％。
　　 通過以上兩種熱處理方法的研究，找到了球墨鑄鐵滿足低溫韌性要求或者常溫高