高温预处理及等温淬火工艺对含碳球墨铸铁力学性能的影响.pdf

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1、第４１卷第４期Ｖｏｌ畅４１Ｎｏ畅４２０１６年４月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＡｐｒｉｌ２０１６高温预处理及等温淬火工艺对含碳球墨铸铁力学性能的影响１２，３２陈传胜，刘建升，祖方遒（１．安徽职业技术学院机械工程系，安徽合肥２３００１１；２．合肥工业大学材料科学与工程学院金属液／固加工研究所，安徽合肥２３０００９）摘要：研究了高温预处理、奥氏体化温度（Tγ）及等温淬火温度（TＡ）对０．５％Ｃｒ含碳化物等温淬火球墨铸铁（ＣＡＤＩ）的韧性、硬度的影响。结果表明，高温预处理可使ＣＡＤＩ的冲击性能提高９０％以上。当硬度为５１．４～５５．７ＨＲＣ时，冲击

2、吸收能量（K）可达３７．７～１８．３Ｊ。高温预处理后，随着Tγ的升高，ＣＡＤＩ的K明显提高，硬度在一定范围内略有降低；随着TＡ的升高，ＣＡＤＩ硬度逐渐降低，而K在２６０℃时达到最高。关键词：高温预处理；含碳化物等温淬火球墨铸铁；硬度；韧性中图分类号：TG156．31文献标志码：A文章编号：0254-6051（2016）04-0161-04EffectsofhightemperaturepretreatmentandaustemperingprocessonmechanicalpropertiesofCADI１２，３２ＣｈｅｎＣｈｕａｎｓｈｅｎｇ，ＬｉｕＪ

3、ｉａｎｓｈｅｎｇ，ＺｕＦａｎｇｑｉｕ（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｎｈｕｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＨｅｆｅｉＡｎｈｕｉ２３００１１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｌｉｑｕｉｄ／ＳｏｌｉｄＭｅｔａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｅｆｅｉＡｎｈｕｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｅｔｒ

4、ｅａｔｍｅｎｔ，ａｕｓｔｅｎｉｔｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Tγ）ａｎｄａｕｓｔｅｍｐｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（TＡ）ｏｎｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃａｒｂｉｄｉｃａｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄｄｕｃｔｉｌｅｉｒｏｎ（ＣＡＤＩ）ｗｉｔｈ０．５％Ｃｒｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｃａｎｍａｋｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆＣＡＤＩｉｎｃｒｅａｓｅｍｏｒｅｔｈａｎ９０％．Ｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｖａｌｕｅｉｓ５１．

5、４-５５．７ＨＲＣｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｍｐａｃｔａｂｓｏｒｂｅｄｅｎｅｒｇｙ（K）ｉｓ３７．７-１８．３Ｊ．Ａｆｔｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅKｏｆＣＡＤＩｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｉｔｓｈａｒｄｎｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆTγ，ｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆＣＡＤＩｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆTＡａｎｄｔｈｅKａｃｈｉｅｖｅｓｔｈｅｂｅｓｔｗｈｅｎTＡｉｓ２６０℃．Keywords：ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｅｔｒ

6、ｅａｔｍｅｎｔ；ｃａｒｂｉｄｉｃａｕｓｔｅｍｐｅｒｅｄｄｕｃｔｉｌｅｉｒｏｎ（ＣＡＤＩ）；ｈａｒｄｎｅｓｓ；ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ２［９-１０］等温淬火球墨铸铁（ＡＤＩ）是一种在球墨铸铁基础１１Ｊ／ｃｍ。低韧性、高耐磨性这一矛盾大大影响［１-５］上发展起来的性能优异的新型金属材料。由于其了ＣＡＤＩ的应用范围，也抑制了其耐磨优势的发挥。独特的奥铁体（“残留奥氏体＋针状铁素体”的机械混文献［１１］采用超高温奥氏体化热处理工艺，改变碳化合组织）基体，强度及塑性综合力学性能显著高于传物的形态及分布，显著改善ＣＡＤＩ的冲击韧性（硬度为２统球铁；而且，在硬度相同的情况下

7、，ＡＤＩ耐磨性大为３９～５０ＨＲＣ时，冲击韧度αＫ可达到２８～９３Ｊ／ｃｍ）。［６-８］优于耐磨调质钢。近年，国内外在ＡＤＩ基础上研这一新的工艺方法使ＣＡＤＩ获得较高韧性带来了希发出含碳化物的等温淬火球墨铸铁（ＣＡＤＩ），以满足抗望。但是，单纯地大幅提高奥氏体化温度（Tγ），ＣＡＤＩ磨条件下的服役需求，显示出很好的耐磨性。但是，硬度降低，耐磨性有所下降。ＣＡＤＩ中的碳化物虽然提高了硬度和耐磨性，却使得因此，高温预处理后再进行常规等温淬火的效ＣＡＤＩ暴露出一突出弱点，即冲击性能偏低，例如，在硬果，以及在高温预处理条件下等温淬火工艺各参数度为４９～５４ＨＲＣ

8、范围内，ＣＡＤＩ的冲击韧度αＫ为７～如何影响ＣＡＤＩ力学性能这些问题无疑值得探索