铸造新材料——贝氏体球铁

贝氏体球铁与普通球墨铸铁以及铸钢锻钢相比,在抗拉强度、抗弯曲疲劳强度上具有明显的优势,应用前景良好,受到各国的重视和研究应用,国内的贝氏体球铁应用情况也呈良好的发展势头。本文从贝氏体球铁的生产制成、机械性能以及应用等方面,对贝氏体球铁做一个简单的介绍,希望对铸造行业的生产和发展有所启迪。

等温淬火球墨铸铁及水平连铸型材ADI的发展

等温淬火球墨铸铁(简称ADI)具有高强、高韧、耐磨性和减振降噪性能好等诸多优点。水平连铸球铁型材的组织致密、晶粒细小、石墨球化率高、球化级别高,无缩松、缩孔、夹渣等缺陷,是生产ADI的理想铸件。本文对ADI的特点、国内外的研究和应用状况进行了分析,认为采用水平连铸球铁型材替代普通铸件作为生产ADI的坯件,是提高我国ADI的产品质量、推动ADI在机械行业应用的有效途径。

准铸态贝氏体低碳球铁的组织分析

采用扫描电镜和X射线衍射仪对准铸态贝氏体低碳球铁的组织结构、断口形貌和微区成分进行了分析和研究.结果表明,经准铸态贝氏体工艺处理后,低碳球铁的基体组织以针状无碳贝氏体为主,并有25%～28%的奥氏体;准铸态贝氏体低碳球铁韧塑性的提高,与其组织中形成的大量奥氏体和镶嵌在当中的针状无碳贝氏体密切相关.

抗磨贝氏体球墨铸铁的研究与应用

在Mn-Si球铁中加入Cu、Cr、B、Nb等合金元素,采用分级等温淬火工艺,用金属型铸造代替传统砂型铸造生产抗磨贝氏体球铁。结果表明：与传统方法生产的抗磨贝氏体球铁比较,新工艺使磨球的硬度提高3～5HRC,冲击韧度提高10%～20%,耐磨性提高20%～30%,磨球破碎率≤1%。当碳化物含量大于12%时,磨球的破碎倾向显著提高。

连续铸造球铁ADI在高密封节油环保活塞环上的应用

采用水平连铸球铁型材加工后经等温淬火获得ADI高密封节油环保活塞环,可保证汽车发动机综合节油率20%以上,并且,减少汽车尾气排放,利于大气环保,尾气指数远低于“欧Ⅱ”标准指标,经济效益及社会效益显著。

贝氏体球铁生产应用中若干问题的探讨

对比探讨了贝氏体球铁件盐浴等温淬火、分级等温淬火、连续冷却及铸造余热淬火热处理工艺的特点及应用,讨论了碳化物的产生、对贝氏体球铁性能的影响及控制,并对贝氏体球铁在齿轮及磨球上的应用效果进行了生产验证,结果表明,其技术、经济效益较好。

新型低合金空淬贝氏体球墨铸铁磨球的研制

研制的新型低合金空淬贝氏体球墨铸铁磨球 ,具有高硬度、较好的韧性和抗冲击磨损性 ,其生产工艺简单 ,制造成本低廉。通过耐磨性试验对比表明 :新型低合金空淬贝氏体球墨铸铁磨球其使用寿命是中锰球铁的 1 8倍 ,与高铬铸铁相当 。

奥氏体回火温度对等温淬火球墨铸铁(ADI)高速切削加工性能的影响研究

等温淬火球墨铸铁(Austempering Ductile Iron,以下简称ADI)是一种新型的耐磨球铁材料.结合现有ADI材料的生产情况,选取300、350、400℃3个奥氏体回火温度,制备3组试样并测定力学性能.通过高速切削试验,研究了CC650陶瓷刀具高速干式切削不同性能ADI材料时刀具磨损形态和磨损机理,探讨了奥氏体回火温度对ADI高速切削时刀具磨损性能的关系.试验结果表明,奥氏体回火温度对ADI材料组织和力学性能有较大影响;奥氏体回火温度和ADI试件材料与CC650刀具磨损之间具有相关性;高速切削时,CC650刀具对ADI切削的磨损机制以磨粒磨损和扩散磨损为主.

连续冷却贝氏体球铁成分和工艺的研究

探讨了连续冷却的各工艺参数对含铬、钼、铜、锰、硼、铌等多元微量元素的合金球铁显微组织和强韧性能的影响,从而制订了获得贝氏体组织的新工艺,并以锤片、齿轮、杂质泵过流部件等为对象进行了生产验证,结果表明,采用该工艺可以稳定地获得贝氏体组织,其力学性能良好(硬度超过50HRC,冲击韧度超过10J·cm-2),经济效益显著。

铸态奥氏体-贝氏体球墨铸铁的组织与性能

探讨了在砂型连续冷却条件下获得的铸态奥氏体－贝氏体球铁的组织特点，断口特征和力学性能。结果表明，这种球铁具有优良的综合力学性能，是一种很好的新型抗磨材料。

等温淬火球墨铸铁(ADI)的标准及进展

介绍了国内外有关ADI标准的情况,对制订我国ADI标准提出一些看法和建议及标准制订的最新进展。

关于贝氏体球铁术语问题之管见

综述了贝氏体组织的定义及组织形态,分析了球铁中温相变的工艺及其显微组织,指出ADI奥贝球铁、奥氏体等温淬火球铁及奥铁球铁等术语是不恰当的,这种铸铁的中文术语应统称为贝氏体球铁,包括上贝氏体球铁或称奥贝球铁和下贝氏体球铁。

贝氏体相变与等温淬火球铁

详细介绍了贝氏体相变的特征及其分类。指出不同化学成分和不同等温温度时贝氏体相变产物的组织形态不同,铁素体是贝氏体中不可缺少的组成部分,以及碳化物的存在与否不是判断贝氏体的必要依据。研究了等温淬火球铁的相变过程,指出了对等温淬火球铁组织命名的看法。

贝氏体球铁的连续冷却

探讨含铬、钼、铜多元微量元素的合金球铁经连续冷却获得贝氏体组织的新工艺，研究了热处理工艺参数对贝氏体球铁组织和性能的影响，并以杂质泵过流部件为对象进行了生产验证。结果表明，采用该工艺可以稳定地获得以下贝氏体为主的组织和良好的综合机械性能（HRC≥50，ak≥10Jcm-2），耐磨性提高为普通灰铸铁的5倍，经济效益显著。

贝氏体球墨铸铁以锰代钼的研究

研究了锰对贝氏体球墨铸铁组织和性能的影响后，发现锰的偏析使白亮区的数量增加，韧性降低。对锰量为０．８～１．０％的贝氏体球墨铸铁，通过强化孕育、调整硅量、改变等温温度和等温时间，均可消除锰的不利影响，并可以以锰代钼。在球墨生产中的应用结果表明：贝氏体球墨铸铁耐磨性和冲击疲劳性能高于中锰球铁，和高铬球铁相当。

奥氏体──贝氏体球铁的生产研究

试制一种新型的奥氏体──贝氏体球铁斜楔，代替原来的铸钢件。本文就生产奥氏体──贝氏体球铁中的化学成分、熔化生产、球化和孕育处理、热处理等一些技术问题，进行了生产研究。

马氏体-贝氏体合金球铁焊管机轧辊

试验研究了用马氏体贝氏体合金球铁代替 Ｇ Ｃｒ１５ 钢制作高频焊管机轧辊，介绍了该材质的工艺技术要点。结果表明：合金球铁轧辊较 Ｇ Ｃｒ１５ 钢轧辊寿命提高５０％ 以上，生产成本下降２０％ ～３０％ ，具有一定的经济效益。

奥贝球铁中贝氏体和奥氏体对力学性能的影响

研究了奥贝球铁微观组织结构体系中贝氏体和残余奥氏体的特征，在此基础上用一些通常情况下难于揭示的新特征对某些力学性能进行了解释．

镍对奥贝球铁中上贝氏体第一阶段转变动力学的影响

本文定量地讨论了镍含量与奥贝球铁中上贝氏体第一阶段转变时间的关系,研究了镍对上贝体转变孕育期、奥氏体化开始温度和残余奥氏体中含碳量的影响;揭示了镍及其偏析在上贝氏体第一阶段转变中的作用。结果表明:随着镍含量的增加,上贝氏体第一阶段转变速度、奥氏体化开始温度和残余奥氏体中的含碳量降低。当镍含量超过2％时,第一阶段转变速度显著减慢。镍的偏析使得奥贝球铁基体中上贝氏体转变速度不一致,造成组织不均匀;镍与锰的综合加入可以改善由于单独加镍对奥贝组织的不利影响。