ADI的热处理工艺研究
发布时间:2016-10-28 15:41 来源:tommy 阅读:
获得真正意义上的ADI,需要正规的等温淬火热处理设备,这就需要有较大的投资,因此,为了降低生产成本,20多年前,清华大学吴德海教授研究了水玻璃溶液连续热处理工艺制备球墨铸铁磨球,严格来讲,其组织应该为马氏体和贝氏体,获得了较广泛的应用,但是,近年来有淡出市场的趋势。近几年,又出现了分级淬火工艺制备球墨铸铁磨球,也就是先利用淬火油将磨球冷却到一定的温度,然后再将磨球放入箱式电炉或者隧道窑式的电炉中保温一定时间,这种工艺的球墨铸铁磨球在生产中也得到了一定应用。
最近,由石家庄伏尔凯铸件开发有限公司开发出了通过加入碳化物合金元素,获得含碳化物的球墨铸铁,再经过等温淬火工艺,获得含碳化物的等温淬火球墨铸铁磨球(简称ADI磨球),并在铁矿的选矿中获得成功应用。
目前,人们对这3种工艺处理得到的球墨铸铁磨球的组织、性能和应用效果,存在一定的模糊认识。为此,河北工业大学利用等温淬火、水玻璃溶液和油淬+回火这3种工艺对获得的ADI磨球进行了对比试验,结果显示:
(1)盐浴等温淬火ADI磨球的体积硬度大于其它2种热处理工艺制备的球墨铸铁磨球,冲击韧性略低于其它2种工艺,但完全可以满足球磨机的使用要求。
(2)实验室和实际应用考核表明,等温淬火ADI磨球耐磨性优于其它2种热处理工艺制备的磨球。与油淬+保温磨球相比,ADI磨球的耐磨性提高26%,与水玻璃溶液淬火磨球相比提高
36%。
(3)等温淬火ADI磨球使用过程中富c奥氏体易应变强化,其强化能力远大于其它2种工
艺的磨球,而且没有碎球和失圆现象。
(4)磨球常规力学性能(如硬度和冲击韧性)不能作为衡量磨球优良的唯一性指标,实际上,磨球的耐磨性与其组织类型有很大关系。由于ADI组织中存在着一定数量的碳化物,与ADI相比,其冲击韧性大大降低。为了提高ADI的冲击韧性,合肥工业大学研究了高温预处理对ADI组织与性能的影响,结果表明:采用高温预处理对改善碳化物的形态和分布有明显的影响。随着高温预处理温度的升高,保温时间的延长,试样组织中的碳化物数量逐渐减少,硬度略有下降;经高温预处理的ADI,表现为宏观硬度有一定程度的下降,但冲击韧性却有较显著的提高;对于加(Cr)量为O.5%和1.0%的试样,经过高温预处理后,与未经高温预处理相比,硬度分别下降了3.3%和4.7%,但冲击韧性分别提高了51.1%和78.4%;由于冲击韧性提高,抗冲击磨粒磨损耐磨性提高了31%左右。