超声处理对球墨铸铁熔体凝固组织与性能的影响

对球墨铸铁熔体施加超声处理,从浇注的曲轴铸件取样研究了微观组织、力学性能和断口形貌,分析超声处理的作用机理。结果表明,超声处理可以提高球墨铸铁微观组织中的珠光体含量;随着超声输出电流的提高,球墨铸铁曲轴试样的强度和伸长率也随之提高,最高可达892 MPa和6.6%,与未施加超声的球墨铸铁曲轴试样相比分别提高了13.3%和40.4%。超声处理可以减小石墨球尺寸,降低石墨球产生的应力集中现象,缩小珠光体组织的片层间距,进而提高球墨铸铁曲轴的力学性能。

等温处理工艺对等温淬火球铁显微组织和硬度的影响

上世纪70年代，通过奥氏体等温淬火开发出抗拉强度大于1000MPa、伸长率大于15％的高强度、高韧性等温淬火球铁。利用正交试验法，研究了等温淬火工艺参数对等温淬火球铁显微组织及硬度的影响。结果发现，在设计的试验工艺内全部可以得到以针状铁素体和富碳奥氏体为基体的等温淬火球铁组织；在等温淬火工艺中，等温淬火温度对试样硬度影响最为显著，其次是奥氏体化温度与奥氏体化时间，而等温淬火时间对于试样硬度的影响最小。

正火处理对破碎铁素体球墨铸铁组织和性能的影响

为了提高球墨铸铁曲轴的强度和韧性，对铸态球铁进行不完全奥氏体化正火处理，在球铁基体内获得了珠光体及分散状的破碎铁素体组织。分析正火保温温度及保温时间对球墨铸铁组织和性能的影响，发现在奥氏体、铁素体和石墨的三相共存区内，随着保温温度的升高、保温时间的延长，正火后球铁基体中珠光体含量增加、铁素体含量下降，试样的强度、硬度呈上升趋势，韧性塑性有一定的下降。在860～870℃下保温1．5h的曲轴，具有最佳的综合力学性能。

球墨铸铁曲轴部分奥氏体化工艺

为提高曲轴铸件的综合力学性能,通过连续步进式加热方式对铸态球铁曲轴进行部分奥氏体化正火处理,在球铁基体内获得以珠光体为基体、石墨球周边呈分散状破碎铁素体的组织。研究了正火处理工艺参数对基体中铁素体的形貌、含量及铸件力学性能的影响,发现正火温度对铁素体的含量和破碎状态有显著影响,随铁素体含量的增加,试样的抗拉强度下降,韧性、塑性提高,而且铁素体含量对铸件显微组织形貌有明显影响。实验结果表明,该球铁曲轴的优化热处理工艺为:820℃正火保温65min。在此工艺条件下可以得到破碎铁素体球铁组织,该组织具有较好的综合力学性能。