奧貝球鐵ADI調(diào)研報告

奧貝球鐵ADI的調(diào)研報告一、什么是奧貝球鐵（一、什么是奧貝球鐵（ADI）?等溫淬火球墨鑄鐵（Austemperedductileiron,）通常稱為奧貝球鐵，是球墨鑄鐵經(jīng)等溫淬火工藝得到的奧氏體+貝氏體組織為主的高強度鑄鐵。FenilE等溫淬火熱處理工藝Pearlite球墨鑄鐵：鐵素體+珠光體FenilE等溫淬火熱處理工藝Pearlite球墨鑄鐵：鐵素體+珠光體+石墨球ADI:貝氏體（針狀鐵素體）+殘余奧氏體球墨鑄鐵：球化率1-3級，球徑大?。?-7級；ADI中，針狀鐵素體和殘余奧氏體的組織粗細及比例決定了鑄鐵不同的力學(xué)性能。二、 奧貝球鐵有哪些優(yōu)異的性能?2.1優(yōu)異的機械性能★高強度。同樣延伸率下，其強度是普通球墨鑄鐵的2倍；優(yōu)于或者相當(dāng)于碳鋼、低合金鋼的強度。騎件主要伸長率胡(QTDy)■iCaSKSQTDUM-1整供職方布崖[5騎件主要伸長率胡(QTDy)■iCaSKSQTDUM-1整供職方布崖[5注i,由于鑄（tit鑫程度利擰部分嚏厚不對.其性佻是不均勻的一注如鮑過適蚩的冉姓理.屈用強度景少值河按本震垃定，m缺飭杵壁曹埔大，抗段強度利神長率會降低“在"字wR表示嫉牌號有室需舊，P）沖帝牲能值的哄求，注取如簡技定醐鑄城塊毒式，牌號后加撮iiLA",例如QTT>9CHJ-8A.注5,封籽浦？是往盅亭43口mm厚試塊期得的力學(xué)性能而德定的，★高硬度。大大高于普通球墨鑄鐵，與中高碳鋼相當(dāng)。材料牌號布氏硬SE花艮★高硬度。大大高于普通球墨鑄鐵，與中高碳鋼相當(dāng)。材料牌號布氏硬SE花艮QTT>EOO-li250—310〔QTD00—3+01400-1優(yōu)越的耐磨性，優(yōu)越的疲勞強度和斷裂韌性，減震吸音性好等，這些特點使得ADI已經(jīng)代替錳鋼、合金鋼等應(yīng)用于車輛、工程機械上。2.2優(yōu)越的材料性能比重小。因為含有一定量的石墨，密度約為7.1g/cm3，同樣尺寸的零件較鋼件輕10%左右。成本低。相比鍛件、焊接件等，ADI材料具有優(yōu)良的鑄造性，能夠制造出實際形狀和尺寸更接近設(shè)計要求的無余量零件，既降低了材料成本，也節(jié)省了加工成本。三、 如何得到奧貝球鐵，其原理如何？3.1普通球墨鑄鐵選擇合適的化學(xué)成分，熔煉一球化一孕育，得到普通球墨鑄鐵。3.2等溫淬火工藝A一B:P+a-Fe一y-Fe.奧氏體化（＞AC1）：相變，碳的擴散;B-C：奧氏體均勻化，碳的擴散；C-D：淬火，避免得到珠光體

D-E：〉Fe—下貝氏體（針狀鐵素體）+A殘（殘余奧氏體）等溫淬火：溫度、時間E-F：空冷?？赡艽嬖跉堄鄪W氏體的轉(zhuǎn)化。3.3分析設(shè)備條件：密閉進行，防止加熱過程中鑄件與外界反應(yīng)，影響組織與性能；加熱爐與鹽浴爐控制穩(wěn)定：加熱過程中鑄件變化穩(wěn)定、可預(yù)見，便于設(shè)計鑄件尺寸?！锎慊鸾橘|(zhì)：常用的熱處理淬火介質(zhì)有：油、氣體、熔鹽等。油：不能長時間在280度以上工作，不適用于ADI的制備；氣體：要求：防腐蝕、防氧化；冷卻效率低；熔鹽：優(yōu)點：溫度控制范圍寬，操作簡單；缺點：腐蝕性、污染環(huán)境、鑄件需要清洗；常用的淬火介質(zhì)：（1）55%硝酸鉀+45%亞硝酸鈉，熔點143^，應(yīng)用溫度范圍：160-550^；（2）50%硝酸鈉+50%硝酸鉀，熔點220^，應(yīng)用溫度范圍：280-550°C.四、工藝關(guān)鍵點及其影響4.1化學(xué)成分★化學(xué)成分對于ADI組織和性能的影響主要有以下三個方面：（1）偏析；（2）等溫處理時ADI組織對時間的敏感性；（3）淬透性；★主要化學(xué)元素的影響作用簡述及建議值：碳元素：碳能穩(wěn)定奧氏體；含碳量過高會造成石墨漂?。唤ㄗh值：3?5-3?7%硅元素：硅在等溫淬火轉(zhuǎn)變時抑制碳化物的析出而產(chǎn)生更多的針狀鐵素體，并且在等溫淬火球墨鑄鐵中含有更高的硅量可以改善韌性和具有較寬的熱處理工藝帶。與此同時,當(dāng)硅含量超過2.7%時，會使鐵素體脆化,石墨形態(tài)惡化，奧氏體含量下降,使韌性迅速降低。因此,為了獲得良好的力學(xué)性能,將含硅量定在2?3%-2?7%之間。錳元素：一方面，增加淬透性；另一方面，正偏析，易形成碳化物?？刂品秶?.25-0.5%。GBT24733-2009國標(biāo)推薦:

表DM有腐加入無素的推將目桔僚和控制施別府毫皿人的元素鼻里目制也國/梨— C3.$HZ.i%±0.20&網(wǎng)）+4L皿8#士。00SQ.30郭土amCu。一跚咒順大（值在籬事時〉士但如Ni士did0.M苗最大《僅在需要時〉±0,03莊：鑄rriUfflT尺.—于13mrn酎的日株值可以搪高到灑OU叩岸隹過13rmnit或看魂其悒境此物溶成元素存除玷響零件切削性卻由帝性的芯界碟化物的附：球鐵熔煉作業(yè)指導(dǎo)書4.2熱處理工藝4.2.1奧氏體化溫度奧氏體化溫度必須保證鑄件完全奧氏體化，一般選擇AC1+70-80°C；國標(biāo)建議785-950°C。分析：在一定范圍內(nèi)，奧氏體化溫度f,碳的擴散速度f,等溫淬火后形成的殘余奧氏體數(shù)量f,若能形成穩(wěn)定的殘余奧氏體，抗拉強度和韌性f;奧氏體化進一步提高，組織過于粗大，影響機械性能。4.2.2奧氏體化保溫時間目的：達到相平衡、碳飽和及鑄件溫度均勻；奧氏體化時間太短，鑄件組織不均勻；奧氏體化保溫時間太長，組織粗大，影響力學(xué)性能。一般1-2h。4.2.3等溫淬火溫度分析：等溫淬火溫度較低時，殘余奧氏體含碳量較低，空冷時形成馬氏體；一定范圍內(nèi)，等溫淬火溫度升高，碳的擴散速度加快，形成的殘余奧氏體及其含碳量逐漸增加，且鐵素體組織變得粗大，抗拉強度下降；等溫淬火溫度繼續(xù)增大后，殘余奧氏體的含碳量較多，易形成碳化物。結(jié)論：等溫溫度高，鑄件硬度低、韌性好；等溫溫度低，鑄件硬度高、耐磨性好。根據(jù)需要選擇不同的等溫淬火溫度。-545AI44J3-545AI44J34.2.4等溫淬火保溫時間（工藝窗口）第一階段：等溫時間短，殘余奧氏體含碳量少＜1.6%，空冷時形成馬氏體;

第二階段：等溫時間合適，殘余奧氏體含碳量1.8-2.2%,形成穩(wěn)定的殘余奧氏體;第三階段：等溫時間過長，殘余奧氏體含碳量多，易有碳化物析出。一般1-2h。五、實例分析5.1案例一：機構(gòu)：鄭州大學(xué)+河南歐迪艾鑄造有限公司化學(xué)成分CSiMnPSMoCuNi3.5-3.72.3-2.7<0.5<0.03<0.030.15-0.250.2-0.50.2-0.4試樣尺寸與形狀：中22*120mm的Y型試塊淬火介質(zhì)：50%硝酸鈉+50%硝酸鉀奧氏體化溫度860、880、900、920C奧氏體化保溫時間60、90、120、150^等溫淬火溫度235、280、325、370°C等溫淬火時間60、90、120min機械性能1零 iia-藤/、從我、沁此騷說曲街雨 虹畚間&浦戚詼可1A』A耳/封/ \MV_”一句二―一5胃留避盜\蜜嚴 虹氏就扁乳盤56'如跋靛％弭匚，奧氏釁化盼N與伸忻?美'兩 品尊*的霆■魔日骨長季聯(lián)肅我41”祀并此時倒可力學(xué)件隹的彪嘻時間min】'?、 6U ? LSft力學(xué)性能 J ■ ■航拍強度i.MPa} IWO 1113 ]Dfi5游巾礎(chǔ)：口在靜， 饞 ID3 W虔魔tHRO ih 30 12延州率CH1 20 91 5J5.2案例二機構(gòu)：蘇州大學(xué)+鎮(zhèn)江華龍鑄鐵型材有限公司化學(xué)成分QT500-7CSiMnPS注：球化后成分3.352.780.130.0540.004試樣尺寸與形狀：<^35X350mm圓柱形棒料9根；^30X350mm圓柱形棒料36根；祖25X100mm圓柱形棒料9根；淬火介質(zhì)：無奧氏體化溫度900°C奧氏體化保溫時間90min等溫淬火溫度250、300、350C等溫淬火時間60、120、180min機械性能kA九知樹杵的拉止強度與遂仲畢序金 監(jiān)大.位荷FfKJV曲伯）旋而由鹽以廣用』 "打強蟲<7,蜘*拉仲率J： IUJ-JJ 檎X ；期」 2.3土J'C-二如山 1；?,22 花' 了 2 J25Jt-LSOmm 1；；.-$ ?方.卜 14L3 21口fiX 735^ 1:i5： Z?V-^hnLii 1"” 72 .A：.jSI骸S 54 :-：T. ?4把it-r::“r.：： /854 .ie ir：J：jr-LiOmin yi51 /S.i+ ：_」5 1j： Himm _ 處口 ；L打 丫1案例三:機構(gòu)：河北工業(yè)大學(xué)化學(xué)成分CSiMnPSMoCu3.6-3.82.6-2.8<0.3<0.05<0.020.2-0.30.4-0.6試樣尺寸與形狀：標(biāo)準(zhǔn)Y型試棒淬火介質(zhì)：55%硝酸鉀+45%硝酸鈉奧氏體化溫度960C奧氏體化保溫時間60min等溫淬火溫度270、300、360、360、380C等溫淬火時間90min機械性能等沮捽大沮.度/■寸^a^Aais.'ic案例四:機構(gòu)：合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)成分SiMnCuNiMo3.62.50.20.81.50.2化學(xué)成分SiMnCuNiMo3.62.50.20.81.50.2試樣尺寸與形狀： 14*14*130mm淬火介質(zhì)： 50%硝酸鈉+50%硝酸鉀奧氏體化溫度 900°C奧氏體化保溫時間 60min等溫淬火溫度 280-385C等溫淬火時間 60-210min機械性能等溫淬火時間 60-210min機械性能-硬度參考文獻：1、 GBT24733-2009等溫淬火球墨鑄鐵件2、 《金屬熱處理原理及工藝》王順興3、 《鑄