含碳化物等温淬火球铁(cadi)热处理工艺与组织和性能的研究

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1、含碳化物等温淬火球铁(CADI)热处理工艺及组织和性能的研究摘要含一定碳化物的等温淬火球墨铸铁(CarbidicAustemperedDuctileIron，简称CADI)是由等温淬火球墨铸铁(ADI)派生出的一种新型的球铁材料。它是在球墨铸铁中添加一定量的碳化物形成元素，使铁水在凝固时产生一定量的碳化物，然后进行等温淬火处理得到的。CADI不但拥有ADI的优越性能，还表现出了比ADI更加优越的耐磨性，是一种应用前景较广的优良工程材料。本文通过金相组织观察、机械性能的测定及冲击磨料磨损试验，得到的结果和结论如下：1．通过合适的成分设计和适当的工艺，制备了铸态组织为珠光体

2、、球状石墨和碳化物的试样。组织中石墨球化级别1．2级，球径大小5．6级；随着铬含量的增加，铸态组织中碳化物的含量明显增加，加入SG变质剂后碳化物形态有所改善。2．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。3．经高温预处理的CADI，表现为宏观硬度有一定程度的下降，但冲击韧度却有较显著的提高。其中A、B、C三组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％、4．7％、5．5％；但冲击韧度分别提高了51．1％、78．4％、62．2％。4．对试样的冲击断口进行

3、SEM分析表明：未经高温预处理CADI的试样，其断裂形貌主要是形成较典型的解理台阶，说明其断裂机理为脆性断裂；经过高温预处理后的CADI试样，其断裂形貌是解理台阶的区域变少，在石墨周围的韧窝开始增多，说明断裂机理既有脆性断裂又有韧性断裂。5．冲击磨料磨损的试验条件下磨损面SEM分析表明，试样经过不同的热处理工艺，其磨损机理亦不同：未经高温预处理的试样，磨损表面上存在较深的犁沟，说明其磨损机理主要是显微切削机理；经高温预处理(980℃／3min)后，试样磨损表面切削犁沟明显减少，而且犁沟更浅，并出现了脆性断裂的凹坑，形成了脆性断裂的剥落片，其磨损机理表现为微观断裂机理：更

4、高温度、更长时间预处理后(990"C／13min)试样，磨损表面形成了较密集的压坑和唇形凸缘，说明其磨损机理是多次塑性变形机理。综上所述，CADI的机械性能和耐磨性是组织中碳化物的形态、数量、分布以及基体组织综合贡献的结果。强调基体中存在适量的、分布较均匀的团块状的碳化物有利于提高CADI耐磨性；当基体中的碳化物体积过小会不利于提高CADI耐磨性。关键词：含碳化物等温淬火球墨铸铁，高温预处理，奥铁体，冲击磨料磨损ResearchOilheattreatmentprocessesandthemicrostructureandpropertiesofCADIAbstract

5、Carbidicaustemperedductileiron(CADI)isderivedfromaustemperedductileiron(AD1)．Itcontainsacertainamountofelementswhichwouldproducesomecarbidewhenthemoltenironfreezed．ThemechanicalpropertiesofCADIareasexcellentasthatofductileironbutthewearresistancepropertyisbetterthanthatofADI．CADIisanattr

6、activeengineeringmaterialwhichhasbetterapplicationprospect．Inthispaper，microstructureobservation，determinationofmechanicalpropertiesandimpactabrasiontest，theresultsandconclusionswereasfollows：1．Usingsuitablecompositiondesignandappropriatetechnology，wecanobtainthesampleswhoseas—castmicros

7、tructurewasmadeuppearlitic，spheroidalgraphiteandcarbides．Thegraphitespheroidizationgradereachedelevel1-2andtheballsizereachedlevel5—6；withthechromiumcontent’Sincreasing，thecontentofcarbideintheas—caststructuresignificantlyincreased．Thecarbide：Smorphologyimprovedafterjoini