热处理工艺对ADI球铁组织及耐磨性能的影响
发布时间:2016-11-19 13:43 来源:tommy 阅读:
等温淬火球铁(以下简称ADI)具有高强度、高韧性以及优良的耐疲劳性,是一种综合力学性能优良的铸铁材料。ADI特有的应变强化能力使其具有良好的耐磨性能,在各种要求耐磨性的零部件中得到了广泛应用。ADI的优越耐磨性源于等温淬火过程中形成的贝氏体型铁素体和残余奥氏体组成的基体组织,贝氏体铁素体硬度较高,耐磨性好;ADI中存在大量残余奥氏体,使用过程中残余奥氏体在应变诱发下产生加工硬化,进一步提高材料的耐磨性。对一定成分的铸态球铁而言,等温淬火后的基体组织取决于等温淬火工艺,即等温淬火温度和保温时间。目前,关于等温淬火工艺对ADI耐磨性影响的研究尚不够深入。
为此,笔者通过对铸态球墨铸铁进行不同等温淬火温度和保温时间的热处理,研究工艺条件对ADI组织和耐磨性能的影响,并探讨ADI的磨损机制。
结论:
(1)当淬火保温时间为2 h、等温淬火温度为300 cC时,基体组织为针状下贝氏体和少量残余奥氏体,随着等温淬火温度的升高,贝氏体组织逐渐粗化,淬火温度继续升高到400℃时,基体组织主要为羽毛状的上贝氏体和残余奥氏体。等温淬火温度350 cc、保温时间2 h时,基体组织为针状下贝氏体和残余奥氏体,然而保温时间延长至4.5 h时基体中的贝氏体粗化且残余奥氏体量有所减少。
(2)等温淬火温度500℃时,ADI耐磨性能最佳。等温淬火保温时间为4.5 h时,在任何载荷
条件下磨损量均最多,其磨损性能最差。在较小载荷160 N以下、保温时间为3 h时,ADI的耐磨性能最好。而随着载荷增大,保温时间为1.5 h时ADI的耐磨性能反而增强。
(3)淬火保温时间为1.5 h、等温淬火温度为400℃时,得到的ADI的磨损机制主要为疲劳磨损和粘着磨损及较少的氧化剥落磨损,而经过等温淬火温度降低至300℃时,得到的ADI的磨损机制主要为氧化剥落磨损和较少的疲劳磨损和粘着磨损。因此,当淬火温度由300℃逐渐升高时,磨损机制中的疲劳磨损和粘着磨损逐渐占主导,氧化剥落磨损随之减少。