Sb微合金化大断面球墨铸铁组织和性能的研究

目的研究Sb微合金化对大断面球墨铸铁组织性能的影响,以提升大断面球墨铸铁件质量。方法向铁液中加入质量分数约为0.02%的合金元素Sb,随后浇注成180 mm×180 mm×200 mm的球墨铸铁立方体试块,并对其进行部分奥氏体化正火(880℃×2 h)和回火(500℃×2.5 h)处理。借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机和布氏硬度计等仪器研究未合金化试块、热处理前后的Sb合金化试块表层和中心位置的微观组织和力学性能,分析拉伸断口形貌,并探讨形成机理。结果未合金化铸态试块由铁素体和石墨组成,其表层石墨球数量较多、球径较细,中心部位出现了碎块状石墨等畸变组织,其综合力学性能较差;Sb合金化铸态试块由大部分珠光体、少部分牛眼状铁素体、细小球状石墨及少量的渗碳体组成,表层和中心位置的石墨球数量均得到增加,中心位置的增加较为明显,石墨球径细化明显,断口为脆性断裂,其强度和硬度偏高,塑性偏低;热处理后的试块强度和硬度得到适当降低,塑性得到明显改善,石墨球的数量、大小和分布变化不大,断裂模式为以解理断裂为主、伴有少量塑性变形的韧脆混合断裂模式。结论经部分奥氏体正火(880℃×2 h)和回火(500℃×2.5 h)的Sb微合金化试样强度和塑性较佳。

Sb微合金化对灰铸铁组织和性能的影响

研究了Sb微合金化对灰铸铁组织和性能的影响。在RESiFe+SiCa孕育条件下,Sb加入量小于0.04%,可降低铁液的白口倾向,提高灰铸铁的抗拉强度和硬度。Sb微合金化灰铸铁的组织为A型+少量D型石墨,基体为细片状珠光体。Sb略增加磷共晶数量,含RE和Ca的孕育剂可抑制这种作用。采用Sb微合金化生产法兰盘零件,本体Rm可达到Cr、Cu合金化的水平,而硬度却低17HBS左右,有利于改善零件的加工性能。