钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响

研究了钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)的组织、力学性能及耐磨性能的影响。结果表明,铸态下,随着含钒量的增加,组织中碳化物的数量逐渐增多,经过900℃的奥氏体化保温1.5 h+250℃等温淬火保温1.5 h热处理后,含钒0.4%的试样组织为下贝氏体+10%碳化物+残余奥氏体。经测试含钒0.4%的试样综合性能最佳,抗拉强度为1070MPa,硬度为HRC 52.9,冲击韧度为28.26 J/cm2,磨损率为0.54 mg/m,相对耐磨性比不加钒时提高了24%。

奥氏体化温度对高锰含碳化物等温淬火球墨铸铁组织和性能的影响

研究了不同奥氏体化温度对高锰含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)组织和性能的影响。结果表明:随着奥氏体化温度的升高,高锰CADI组织中的针状铁素体变粗大,数量减少,且会转变为羽毛状,同时弥散分布的碳化物会从网状转变为细小的颗粒状,并且残留奥氏体量及含碳量随奥氏体化温度升高而增加。高锰CADI的宏观硬度与耐磨性能随奥氏体化温度升高而降低,860℃时拥有最高的宏观硬度60 HRC和最少的磨损质量损失12 mg。

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

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51.4~55.7 HRC时,冲击吸收能量（K）可达37.7~18.3 J。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。

等温淬火温度对CADI组织与力学性能的影响

研究了等温淬火温度对含碳化物的等温淬火球墨铸铁(Carbidic Austempered Ductile Iron,简称CADI)的组织、硬度和冲击韧性的影响。试验结果表明:等温淬火后的组织为贝氏体、残余奥氏体和碳化物。在等温温度范围内(230～290℃),硬度随着等温淬火温度的升高呈现逐渐下降的趋势,而冲击韧性则逐渐升高;显微组织中的贝氏体针逐渐变粗。

CADI材料的热处理优化及其对耐磨性能的影响

采用正交试验对含碳化物的等温淬火球墨铸铁(CADI)的热处理工艺进行了优化,分析了热处理参数对CADI组织及耐磨性的影响。结果表明:等温淬火温度对CADI的耐磨性影响最大,较高的等温淬火温度会使奥铁体中富碳奥氏体粗化从而影响耐磨性,而较低的淬火温度则会降低韧性容易脆裂。奥氏体化温度、奥氏体化时间和等温淬火时间对CADI材料耐磨性的影响基本相当,较高的奥氏体化温度会粗化富碳奥氏体,对耐磨性不利。优化后的热处理制度为900℃奥氏体化1 h,然后在280℃下盐浴保温1.5 h,采用该制度处理后的CADI材料性能不低于进口商业化CADI犁铧产品的性能。

国内外CADI的发展现状与趋势

详细阐述了含碳化物等温淬火球墨铸铁(简称CADI)的国内外应用与研究现状,包括CADI在农机行业的应用、CADI用于挖掘机斗齿、CADI用于选矿耐磨件、CADI的腐蚀磨损性能研究以及CADI的热处理工艺研究。最后预测了CADI的发展趋势,防止实验室的研究结果和现场的应用情况相差很大,为使这种新型抗磨材料健康地发展,需要深入研究CADI的强化机制、腐蚀规律以及腐蚀磨损的机制,开发适用于CADI耐磨铸件的高效、低成本热处理设备是当务之急。

CADI磨球中Cr元素对其微观组织及力学性能的影响

针对含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)磨球发生掉皮、破碎和耐磨性差等问题,通过对不同Cr元素含量下磨球的微观组织与性能进行分析,使CADI磨球的综合性能得到改善。结果表明,磨球组织由贝氏体、马氏体、碳化物、残余奥氏体和石墨球组成。随着Cr含量的增加,CADI磨球中碳化物的含量增加,使CADI磨球的硬度增大,但其韧性也急剧恶化。此外,Cr含量为0.82%时CADI磨球在加工硬化前的硬度达到54.2 HRC,冲击韧度值降低至5.0 J/cm^2。