等温淬火球墨铸铁轮毂的研制

针对轮毂结构较复杂、壁厚差异大及材质技术要求高的特点,需要进行合理的铸造工艺和等温淬火热处理工艺设计,以生产出优质轮毂铸件。通过确定合适的浇注位置和分型面,进行了砂芯、模样布置及浇冒系统设计。为满足轮毂本体不同部位硬度的差异性要求,将轮毂齿轮中心孔设计为不铸出孔(热处理后加工出齿轮孔),并缩短等温淬火保温时间,即900℃×2 h奥氏体化后,在硝酸盐池中进行280℃×35 min等温淬火处理。开发的轮毂铸件外观质量好,未发现明显缩孔缩松、夹杂、气孔等铸造缺陷。

等温淬火球墨铸铁厚壁工件无损检测方法的对比研究

探讨了等温淬火球墨铸铁厚壁工件的孔洞类缺陷检测方法,分别进行了常规超声检测、相控阵超声检测、γ射线照相检测和高能X射线数字成像检测试验。对于壁厚范围60~135 mm的区域,超声检测体现了更高的检测灵敏度,可以检出Φ0.9 mm反射当量的单个缺陷以及区域性缺陷。Co60、Ir192以及9MeV射线数字成像检测的检测效果较差,难以发现厚壁工件中细小的缺陷;450 kV射线数字成像检测设备可以检出薄层结构的疏松。

切削参数对等温淬火球墨铸铁切削力影响的研究

等温淬火球墨铸铁(ADI)因独特的奧铁体基体组织使其具有更明显的加工硬化特性,显著增加了切削加工难度。本文搭建ADI切削力检测实验台,对牌号为QTD 1050-6的ADI材料进行切削实验,运用正交实验法研究切削用量三因素对切削力影响的规律,运用极差分析法和方差分析法获得了以最小切削力为最优目标的切削参数,并运用回归分析总结切削力的经验公式。实验结果表明:切削牌号为QTD 1050-6的ADI材料时,切削参数中的切削深度对切削力影响最大,进给量次之,切削速度影响最小,最优切削参数组合为aP=0.5mm,f=0.2mm/r,v=140m/min。

GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》国家标准修订解读

介绍了GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》修订过程,论述了标准的主要修订内容,解读了与原标准和ISO 17804:2020《铸造奥铁体球墨铸铁分类》的主要技术差异和修订缘由,指出了新标准的特点和应用范围。

光伏太阳能回转支撑用等温淬火球墨铸铁蜗轮轴项目填补技术空白

2023年12月2日,由溧阳市虹翔机械铸造有限公司完成的“光伏太阳能回转支撑用等温淬火球墨铸铁蜗轮轴的应用研究”项目科技成果评价会议在江苏溧阳召开。该项目经过两年多时间的科技攻关完成,研发了一种光伏太阳能回转支撑用等温淬火球墨铸铁蜗轮轴材料及生产工艺,达到了高强度、高韧性、高耐磨性及良好的抗疲劳性、低温冲击韧性及使用寿命长的要求,实现了绿色、节能、高效自动化生产。

等温淬火球墨铸铁研发工作的进展与发展趋势

论述了近年来等温淬火球墨铸铁(ADI)及含碳化物的等温淬火球墨铸铁(ADI)产业的发展状况。介绍了铸态奥铁体球墨铸铁研究的新动向。指出了ADI产业发展存在的问题。分析了当前国家对制造业、汽车节能环保、轻量化政策的实施,为ADI材料带来了极好的发展机遇并预测了ADI在我国的发展趋势。

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%。

等温淬火球墨铸铁耐磨性的研究

对比研究了淬火 45#钢、渗碳淬火 2 0 Cr钢和 5种经等温淬火的球墨铸铁在干摩擦条件下的耐磨性能 .结果表明 ,5种等温淬火球墨铸铁的耐磨性均优于 2种淬火钢 ,并可大大降低摩擦副的总磨损量 ;加入少量的 Mo有助于细化和增加组织中的下贝氏体 ,降低磨损量 ;多而细小的石墨球对等温淬火球墨铸铁的耐磨性不利 .

热处理工艺对双相等温淬火球墨铸铁组织的影响

利用扫描电镜分析了热处理工艺对双相ADI(等温淬火球墨铸铁)组织的影响。结果表明:当奥氏体化温度在820～880℃时,随着奥氏体化温度的升高,铁素体的含量逐渐减少,奥氏体的含量逐渐增加,当奥氏体化温度达到880℃时,基本全部奥氏体化。当等温淬火温度为250～370℃时,随着等温淬火温度的升高,组织由细针状铁素体、残余奥氏体及破碎状铁素体转变成大量的羽毛状贝氏体型铁素体、破碎状铁素体和较多的残余奥氏体。当等温淬火时间为30～90 min时,等温淬火时间较短时,组织为少量马氏体、破碎状铁素体、针状铁素体和残余奥氏体,当等温淬火时间超过90 min时,奥氏体容易发生分解,生成铁素体和碳化物。

不同聚晶立方氮化硼复合刀具加工等温淬火球墨铸铁的切削性能对比

通过用四种不同聚晶立方氮化硼(PCBN)复合刀具切削等温淬火球墨铸铁(ADI)进行切削力试验,得出了不同刀具切削力、摩擦力以及摩擦因数随切削速度的变化曲线。结果表明:立方氮化硼含量较低的PCBN复合刀具的摩擦力和摩擦因数均小于立方氮化硼含量高的刀具;陶瓷型粘结剂复合刀具的摩擦力和摩擦因数小于金属型粘结剂复合刀具,并且粘结剂中大量铝的存在会使刀具摩擦力和摩擦因数随切削速度的增大而不断增大,不利于等温淬火球墨铸铁的切削。

工艺参数对等温淬火球墨铸铁残余奥氏体量的影响

测定了硅、铜、铝含量和等温淬火温度、保温时间对奥氏体－贝氏体球墨铸铁中残余奥氏体量的影响规律。在ＳＥＭ下观察分析了残余奥氏体量对试样断裂方式的影响。结果表明，铜使残余奥氏体量提高，钥使之降低。在一定的淬火温度、保温时间和硅含量下，残余奥氏体量最高。奥氏体量减少时断裂方式向脆性断裂转变。

等温淬火球墨铸铁滚动磨损与损伤性能

利用不同热处理方式和球化工艺,获得两种显微组织和不同硬度的等温淬火球墨铸铁(Austempered Ductile Iron,ADI)材料,利用MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机对比研究了两种等温淬火球墨铸铁材料、车轮材料与U71Mn钢轨匹配时的滚动磨损与损伤性能。结果表明:ADI材料与U71Mn钢轨匹配时的摩擦因数明显小于车轮材料;由于ADI材料具有自润滑效果导致其磨损率明显小于车轮材料,ADI材料的自润滑性能也降低了对摩副U71Mn钢轨的磨损率,其中含有较大球状石墨和较少残余奥氏体的ADI2材料和对摩副U71Mn钢轨的磨损率最小;ADI材料的磨损机制主要表现为轻微疲劳磨损,对摩副U71Mn钢轨的磨损机制主要表现为黏着和轻微疲劳磨损,而轮轨材料匹配时的塑性流动层显著,损伤以表面疲劳裂纹和剥层损伤为主。

等温淬火球墨铸铁表面热处理工艺的研究

等温淬火球墨铸铁(ADI)具有多方面优越的性能特点,然而,单纯的等温淬火难以同时具有高强度、高硬度及高的韧性与塑性。为了进一步扩大ADI的应用范围,采用不同的表面高频淬火工艺考察了ADI表面热处理的可行性,并着重探讨了不同表面处理工艺对ADI表层组织及硬度的影响规律。研究表明,对ADI采用二步法表面热处理可以得到理想的效果。

高韧性等温淬火球墨铸铁的生产工艺及力学性能

为了稳定某高韧性等温淬火球墨铸铁（ADI）铸件的生产，对其进行了化学成分设计，加入铜、钼、镍等元素进行适当的合金化，铸造球铁毛坯，然后采用在880-920℃奥氏体化、350-370℃等温淬火工艺进行热处理，对其性能进行了测试。结果表明：试样的抗拉强度在908～1054MPa时，平均伸长率达11．8％，冲击功136J，屈服强度744MPa，布氏硬度271HB，其力学性能指标明显优于欧盟ADI标准值；同时发现合金化高韧性ADI铸件的力学性能不遵循欧盟ADI标准EN1564中抗拉强度与伸长率、冲击功、屈服强度、布氏硬度之间的变化规律。

含碳化物等温淬火球墨铸铁的料浆冲蚀磨损特性

对不同等温淬火温度下获得的含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)在弱酸性(p H=4)料浆中的冲蚀磨损性能进行了研究,并与高铬铸铁和低铬铸铁进行了对比。结果表明,在实验温度内(210~300℃),随等温淬火温度升高,CADI相对耐磨性先降低后升高;CADI材料冲蚀磨损机理主要为冲蚀疲劳剥落;CADI材料在弱酸性(p H=4)料浆中的耐冲蚀磨损性能略优于高铬铸铁,并明显优于低铬铸铁。因此,CADI在弱酸性(p H=4)料浆中具有优良的耐冲蚀磨损性能。

不同聚晶立方氮化硼刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁时的磨损对比

选用DBW85、DBC50两种牌号的聚晶立方氮化硼刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁,对两种刀具的使用寿命和磨损情况进行了研究。结果表明:相同车削条件下,高氮化硼含量DBW85刀具的使用寿命高于低氮化硼含量DBC50刀具的,且车削速度越高,其寿命优势越明显;DBW85刀具的主要磨损机理是磨粒磨损、粘结扩散磨损;DBC50刀具的主要磨损机理是微崩刃、粘结扩散磨损。

气缸套用等温淬火球墨铸铁的组织和性能

采用扫描电镜、电子拉伸试验机、布氏硬度计等仪器研究了气缸套用新型球墨铸铁等温淬火前、后的组织特性及力学性能。研究结果表明:在本试验条件下,该球墨铸铁的最佳热处理工艺为920℃奥氏体化90 min、360℃等温淬火80 min。此时基体组织为针状贝氏体加少量残余奥氏体组织,抗拉强度和布氏硬度适中,具有优良的强度指标和切削加工性能,同时摩擦磨损性能也得到显著改善。等温淬火使得球墨铸铁拉伸断口形貌由处理前的脆性断裂向处理后的韧性断裂转变。

较高温度等温淬火(回火)对球墨铸铁性能的影响

分别采取普通等温淬火、两级等温淬火、等温淬火 +回火 3种热处理工艺对较高温度下球墨铸铁 (成分为质量分数 % :3 80C ,2 4 6Si,0 2 5Mn ,0 0 2 6S ,0 0 36P ,0 0 5 1Mg ,0 0 2 2RE)的组织和性能进行了研究 ,发现热处理工艺带变窄或消失 ,得到基体中不含奥氏体的贝氏体球墨铸铁。这种球墨铸铁虽然塑韧性较差 ,但具有较高的强度、硬度和疲劳极限 。

阶段等温淬火工艺对球墨铸铁性能和组织的影响

本文研究了阶段等温淬火工艺对球墨铸铁性能和组织的影响。结果表明,只要等温时间适当,可得到一种粒状贝氏体组织,具有这种组织的球墨铸铁有良好的综合力学性能。

硼对等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响

研究了不同硼含量对等温淬火球墨铸铁(AD)I的组织、力学性能及耐磨性能的影响。结果表明:铸态下,随着硼含量的增加,石墨球化效果降低,石墨球径增加,数量减少,碳化物数量增多。经900℃奥氏体化1.5 h,280℃等温淬火2 h后,试样组织为石墨球、奥铁体和少量碳化物,硼的主要存在形式为Fe23(CB)6、Fe2B和Fe3B。当硼含量小于0.020%时,随着硼含量的增加,试样的布氏硬度、抗拉强度、耐磨性均增强,伸长率降低。当硼含量为0.020%时,试样布氏硬度可达HBW484,抗拉强度可达1 470 MPa,磨损率为1.12 mg/m,伸长率为1%。