【正文】 兩步法”工藝得到的組織，既含有細小的貝氏體型鐵素體，又有高碳奧氏體，奧氏體體積分?jǐn)?shù)也很高，一方面提高了強度及硬度，又改善了沖擊韌度，進而表現(xiàn)出更加優(yōu)越的耐磨性能。生產(chǎn)出礦石粉碎、巖石破碎、水泥建材、鋼鐵冶金、火力發(fā)電等行業(yè)大量需要的性能優(yōu)良、價格低廉的ADI耐磨鑄球。 力學(xué)性能測試沖擊韌性的測定：（1） 試驗?zāi)康模簻y定等溫淬火球墨鑄鐵及鑄態(tài)球墨鑄鐵的韌性，揭示ADI耐磨鑄球的熱出利的組織和力學(xué)性能是否滿足設(shè)計要求；（2） 試驗儀器：JBT50型鑄鐵沖擊試驗機；（3） 試樣尺寸：用DK7750數(shù)控線切割機床切成10mm10mm55mm的無缺口非標(biāo)準(zhǔn)試樣；（4） 試驗方法：按GB19584在型號為JBT50型鑄鐵沖擊試驗機上進行，該試驗機的最大沖擊功為50J。本次實驗采用了920℃、940℃、960℃三種奧氏體化溫度，并對等溫淬火溫度相同時的三種不同奧氏體溫度對ADI耐磨鑄球的樣品組織進行了分析。等溫淬火溫度280℃，奧氏體化溫度為960℃時，ADI耐磨鑄球樣品的組織為針狀鐵素體、殘余奧氏體、球狀石墨。dacfe 不同奧氏體化溫度下ADI金相組織a)920℃300倍 b) 920℃1000倍 c) 940℃300倍d) 940℃1000倍 e) 920℃300倍 f) 920℃1000倍、可以得出隨著奧氏體化溫度的升高，ADI耐磨鑄球組織中的針狀鐵素體組織的變化基本趨勢是隨著奧氏體化溫度的升高而在ADI耐磨鑄球組織的比重不斷下降，并且針狀鐵素體的針葉也在不斷的向更粗更長的方向發(fā)展；殘余奧氏體的比重則是在呈現(xiàn)增長的趨勢；石墨球比重也在增加，并且產(chǎn)生了很多分布在基體中的石墨小圓點，隨溫度身高升高會變成小圓快狀[3031]。%、%、%。由金相照片可以觀察到針狀鐵素體組織的針葉也在隨著等溫淬火溫度的升高而變的粗大。當(dāng)?shù)葴卮慊饻囟雀哂?60℃時，ADI樣品的組織中的馬氏體消失了。ba A號樣品的金相顯微組織a)300倍 b)1000倍，石墨的球化率為90%。ba D號樣品石墨的形態(tài)a)300倍 b)1000倍，可以從金相照片中看出D號樣品的組織組成為針狀鐵素體、回火馬氏體、殘余奧氏體及滲碳體、球狀石墨。殘余奧氏體的含量也在隨著等溫淬火溫度的升高而增加。D號試樣的斷口有少量的韌窩存在，但是存在大量的平整大斷面，為準(zhǔn)解理斷口，因此也是沿晶脆性斷裂[32]。由于170℃比馬氏體起始轉(zhuǎn)變溫度低，因此淬火完后C號樣品的組織的主要組成為馬氏體組織。ba A號樣品石墨的形態(tài)a)300倍 b)1000倍，可以從金相照片中看出A號樣品的組織組成為馬氏體、殘余奧氏體、球狀石墨。針狀鐵素體組織的針葉在金相顯微鏡下同樣呈現(xiàn)出隨等溫淬火溫度升高變的粗大的趨勢。%、%、%。并且對這三個溫度的熱處理的實驗樣品組織進行了分析比較。%、%、%等溫淬火溫度300℃，奧氏體化溫度為960℃時，ADI耐磨鑄球樣品的組織為針狀鐵素體、殘余奧氏體、球狀石墨。fe 不同奧氏體化溫度下ADI金相組織a) 920℃300倍 b) 920℃1000倍 c) 940℃300倍d) 940℃1000倍 e) 920℃300倍 f) 920℃1000倍等溫淬火溫度280℃，奧氏體化溫度為920℃時，ADI耐磨鑄球樣品的組織為針狀鐵素體、殘余奧氏體、球狀石墨。ab 腐蝕完的鑄態(tài)原始金相a)1000倍 b)100倍 奧氏體化溫度對試樣組織的影響由鐵碳相圖可知奧氏體化是指將材料加熱到的奧氏體化區(qū)域，并在該區(qū)域內(nèi)保溫直至組織完全奧氏體化。將制備好的鑄態(tài)試樣和熱處理完成后的沖擊試樣按照由粗至細的順序用金相砂紙研磨，其中最粗的砂紙牌號為240，最細的為2000。這是ADl具有優(yōu)越的耐磨性和低的體積磨損的另一原因 課題的研究內(nèi)容、意義及目的本課題是以ADI（富碳奧氏體+針狀鐵素體的球墨鑄鐵）耐磨鑄球為實驗對象，研究等溫淬火工藝對球墨鑄鐵組織結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，確定具有優(yōu)良性能的ADI耐磨鑄球的等溫淬火工藝。等溫時間過長富碳奧氏體發(fā)生分解，轉(zhuǎn)變成鐵素體+碳化物，韌性降低[2025]。 ADI等溫淬火工藝過程示意圖經(jīng)等溫淬火處理，球墨鑄鐵的金相組織基體由晶粒粗大的牛眼鐵素體和片狀珠光體轉(zhuǎn)變成了致密的針狀鐵素體和高碳、熱力學(xué)和力學(xué)上穩(wěn)定的奧氏體混合組織，力學(xué)性能隨之大大提高，強度、硬席數(shù)倍增加，延伸率降低，這與其微觀組織密切相關(guān)。 C曲線奧氏體化是指將材料加熱到的奧氏體化區(qū)域（），并在該區(qū)域內(nèi)保溫直至組織完全奧氏體化。Mo加入量在0．3%以下。把磷嚴(yán)格控制在0．04%以下。在鑄造過程中，需要嚴(yán)格控制球化情況，要求較高的球化率和石墨球數(shù)，并具有較少碳化物和磷共晶的鐵素體基體組織；在熱處理時，要嚴(yán)格控制奧氏體化溫度、等溫淬火溫度和保溫時間等工藝參數(shù)，從而得到符合最終性能要求的基體組織[1214]。美國、日本、歐洲和ISO分別制定了國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)。利用合金化及熱處理獲得貝氏體和馬氏體復(fù)合組織，以期獲得高性能。而磨球的國內(nèi)需求及出口量逐年增多，對磨球的質(zhì)量要求也逐步提高。2006年為例，磨球損耗造成的經(jīng)濟損失不少于40億。鋼球則主要是鍛軋球為主， 還包括普通鑄鋼磨球及新型合金化鑄鋼磨球；鑄造磨球是以鑄造鐵球為主，這從上面提及的幾個國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中就能看出。隨后ADI作為一種新型的工程材料，在我國和歐美等發(fā)達國家不斷深入研究與發(fā)展，被譽為近幾十年來鑄冶方面最重大的成就之一。（5）優(yōu)良的減音性和吸震性：ADI中的石墨具有良好的吸音效果，故ADI零件工作時噪聲小，組織中的石墨球能快速吸收震動，使機件運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。因此，硫嚴(yán)格控制在0．04%以下。鉬： 在 ADI中Mo是一種具有很強淬硬性的元素，在大斷面的鑄件中需要Mo元素來防止珠光體的產(chǎn)生。在 ADI 的生產(chǎn)過程中，熱處理工藝對最終產(chǎn)品的組織及性能有極其重要的影響，是最關(guān)鍵的生產(chǎn)工藝。這一階段主要考慮等溫淬火槽的冷卻能力和鑄鐵成分。因此，等溫淬火度不易過低和過高。ADI要比同樣硬度下的鋼耐磨性好很多。為了研究不同奧氏體化溫度及回火溫度對等溫淬火球墨鑄鐵磨球組織和性能的影響，我們設(shè)定了九種不同的熱處理工藝，這九種熱處理工藝分別是：A1. 920℃保溫2h淬火冷卻至260℃回火保溫2h；A2. 920℃保溫2h淬火冷卻至280℃回火保溫2h；A3. 920℃保溫2h淬火冷卻至300℃回火保溫2h；B1. 940℃保溫2h淬火冷卻至260℃回火保溫2h；B2. 940℃保溫2h淬火冷卻至280℃回火保溫2h；B3. 940℃保溫2h淬火冷卻至300℃回火保溫2h；C1. 960℃保溫2h淬火冷卻至260℃回火保溫2h；C2. 960℃保溫2h淬火冷卻至280℃回火保溫2h；C3. 960℃保溫2h淬火冷卻至300℃回火保溫2h； 金相組織觀察（1） 試驗?zāi)康模河^察等溫淬火耐磨鑄球的金相組織，研究熱處理工藝與ADI耐磨鑄球的金相組織之間的關(guān)系；（2） 試驗儀器：OLYMPUSDSX500正置式金相顯微鏡；（3） 試樣形狀尺寸：10mm10mm55mm；（4） 試驗方法金相組織的觀察是用光學(xué)顯微鏡及電子顯微鏡，來識別材料的組成相或組織組成體的數(shù)量、大小、形態(tài)及分布等特征。第3章 等溫淬火球墨鑄鐵磨球的組織研究 ADI耐磨鑄球的鑄態(tài)組織（1) 未腐蝕前的原始鑄態(tài)金相組織，通過對原始組織的分析可以知道球化分級為2級，石墨大部分呈球狀，余下為團狀或絮狀，因此石墨大小為7級。存在于ADI耐磨鑄球中的馬氏體為回火馬氏體。bedfc 不同奧氏體化溫度下ADI金相組織a)920℃300倍 b) 920℃1000倍 c) 940℃300倍d) 940℃1000倍 e) 920℃300倍 f) 920℃1000倍等溫淬火溫度300℃，奧氏體化溫度為920℃時，ADI耐磨鑄球樣品的組織為針狀鐵素體、殘余奧氏體、球狀石墨。這是因為富碳奧氏體中多余的碳會在鐵素體和奧氏體周圍形成一些碳化物，使得ADI耐磨鑄球的韌性有一定程度下降。奧氏體化溫度為940℃，等溫淬火溫度為280℃時，ADI耐磨鑄球樣品的組織為針狀鐵素體、殘余奧氏體、球狀石墨。 不同等溫淬火溫度下各相的百分?jǐn)?shù)針狀鐵素體殘余奧氏體等組織球狀石墨260℃%%%280℃%%%300℃%%%奧氏體化溫度為960℃，隨著等溫淬火溫度的升高，ADI樣品的組織在不斷發(fā)生變化。Φ100的球墨鑄鐵磨球的化學(xué)成分如下： Φ100的球墨鑄鐵磨球的化學(xué)成分元素CSiMnPS含量熱處理工藝：A：940℃淬火；B：940℃淬火+260℃回火；C：940℃淬火至170℃+280℃等溫2小時；D：940℃淬火至220℃+280℃等溫2小時。ba C號樣品石墨的形態(tài)a)300倍 b)1000倍，可以從金相照片中看出C號樣品的組織組成為針狀鐵素體、殘余奧氏體及馬氏體、球狀石墨。顯微斷口診斷的依據(jù)主要如下：（1）斷口邊緣銳利情況（2）斷口與應(yīng)力集中的情況；（3）斷口與晶界的關(guān)系；（4）斷口與顯微組織的關(guān)系；ba，A號試樣的沖擊斷口表面無明顯的塑形變形，斷口平整，呈結(jié)晶狀，為沿晶脆性斷裂。參考文獻1．潘繼勇. 我國金屬耐磨材料的發(fā)展和應(yīng)用[J]，鑄造，2013，63（2）：3.2．L. 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