高韧性ADI材料的组织特征研究

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1、东北大学硕士学位论文高韧性ADI材料的组织特征研究姓名：董文玲申请学位级别：硕士专业：材料工程指导教师：王磊20060701东北大学硕士孝位论文高韧性ADI材料的组织特征研究摘要等温淬火球墨铸铁(ADI)是二十世纪70年代发展起来的一种新型的工程材料。因其强度高、韧性好以及优良的疲劳性能和耐磨性能等，自诞生起就广受关注，并首先在齿轮和柴油机曲轴等重要机械零件上应用。随着人们对ADI的认识及ADI制造水平的提高，其应用领域不断拓宽。目前等温淬火球墨铸铁已广泛应用于农业机械、建筑机械、工程机械、汽车和铁路等行业。美国、同本、德国

2、和欧洲己先后发布了ADI材料的国家标准，标志着等温淬火球墨铸铁的制造和应用技术已经成熟。ADI的奥氏体等温淬火工艺最早是由钢的等温淬火工艺借鉴过来的，因此过去曾错误的认为ADI的组织与钢类似，也为贝氏体。但经过多年研究发现，两者的显微组织是有区别的，ADI的基体组织是针状铁素体和稳定的高碳奥氏体，没有碳化物出现，而等温淬火钢的基体组织是由针状铁素体和碳化物组成。故美国材料试验学会于1992年正式将ADI的这种双相组织定名为奥氏铁素体(Ausferrite)。需要特别指出的是；这种奥氏铁素体组织是在贝氏体反应温度范围内形成的，

3、但它不是贝氏体。奥氏铁素体反应在贝氏体形成以前终止。贝氏体组织对ADI是有害的。按使用性能ADI可分为三类：①高强度、高耐磨，丽对伸长率、冲击韧度要求不高：⑦较高的强度，又有足够的伸长率和冲击韧度：@高伸长率和冲击韧度，且有足够的强度。高韧性ADI(即第③类)属于ADl材料中的高档品种，它具有商强度(o宦850MPa，6之550MPa)、高塑性(5--2_7％>及高韧性(a280J／cm2，无缺VI试样)等优异的综合力学性能，另外高韧性ADl材料还有较好的切削加工性能．可以满足精加工的要求。目前对高韧性ADI的理论与应用研究

4、很多，但对其显微组织的具体形貌特征报导较少，而这一点也J下是生产企业用来衡量铸铁质量·评定工艺好坏的常用方法，缺少这方面的技术文件必将给生产过程的进行带来一定的困难。为此本文通过对高韧性ADI试样进行系统分析，总结了高韧性ADl显微组织形貌特征，以及显微组织与机械性能的对应关系．以期为高韧性ADI的理·Ⅱ·东北大学硕士学位论文插要论研究与指导实际生产提供基础。关键词：球墨铸铁、ADI、奥氏铁索体、针状铁素体、条状铁素体、显微组织特征·III·东北大学硕士孝位论文ABSTRACT】Ⅵicrost：ructureCharacte

5、risticsofTougheningADIAbstractAustemperedDuctileIron(ADDisanewkindofengineeringmaterialswhichwasdevelopedin1970s．ADIhasbeenwidelyattended，becauseofitshighstrength，tenacity,excellentfatiguestrengthandwearresistance．Itwasfirstusedinsomeimportantmechanicalparts，suchas

6、gearanddieselcrankshaft．witIlthede印knownofADIandtheadvanceofproducelevel．thedomainofapplicationbecomeswidecontinuously．Now,theAustemperedDuctileIronhasbeenwidelyusedinlotsofindustriessuchasagriculturemechanism，architecturemechanism，engineeringmechanism，automobilean

7、drailway．America,Japan，GermanyandEuropehaveprintsmanedtheirownnationalstandardaboutADI，vhichindicatedthattheproductionandapplicationofADIhavebeenmatured．TheaustemperingquenchingtechnologyofADlwastransplantedfromthesteelatthesoonest,soitwaswronglyconsideredthatthemi

8、crostructureofADlwassimilaritytothatofsteel，theywerebothbainite．However,recently,ithasbeenfoundthatthemicrostructureofADIseemsdifferentwiththeste