鉬對含碳化物等溫淬火球墨鑄鐵(CADI)組織和性能的影響.pdf

1、含碳化物等溫淬火球墨鑄鐵(CADI)上世紀(jì)九十年代由美國研究開發(fā)，是在等溫淬火球墨鑄鐵(ADI)的基礎(chǔ)上添加一定量的碳化物形成元素，獲得針狀鐵素體+殘余奧氏體+一定量碳化物組織的材料。其具有優(yōu)良力學(xué)性能的同時還擁有較高的耐磨性，被廣泛應(yīng)用于機械、汽車制造等行業(yè)，但在礦山冶金等濕磨工況條件下要求較高耐磨性且有一定韌性及耐腐蝕性的零部件應(yīng)用中，其性能仍然不能滿足使用要求。
　　本課題通過添加不同含量的鉬元素，設(shè)計了不同的等溫淬火溫度，

2、采用OM、SEM、XRD等設(shè)備，研究了含鉬量及等溫淬火溫度對CADI組織、力學(xué)性能、耐磨性能及電化學(xué)腐蝕性能的影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明，CADI鑄態(tài)基體組織為珠光體和極少量的鐵素體，同時還有石墨球和一定量的碳化物，其中石墨球化等級和石墨尺寸大小分別達(dá)到2～3級，和6～7級;隨著含鉬量的增加，珠光體含量及碳化物數(shù)量逐漸增多，石墨球數(shù)量有所減少;等溫淬火后，CADI基體組織轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧铊F素體及殘余奧氏體，石墨球、碳化物分布其中，隨著

3、含鉬量的增加，針狀鐵素體形貌變粗變長，殘余奧氏體的含量減少。鉬在CADI中，除了極少量固溶在基體中外，主要富集在碳化物中，主要以三元碳化物(Fe，Mo)3C，的形式存在，有少量的鉬與鉻以(Cr2.5Fe4.3Mo0.1)C3形式存在，當(dāng)鉬含量為0.735wt.％時，碳化物邊緣出現(xiàn)了高鉬白亮區(qū)。
　　隨著含鉬量的增加，CADI的硬度逐漸增加，由未加鉬時的50.38HRC升高至含鉬0.735wt.％時的53.88HRC;沖擊韌度呈現(xiàn)先

4、升高后降低的趨勢，含鉬0.416wt.％時最大，沖擊韌度為16.9J/cm2;磨損率逐漸減小，鉬含量為0.735wt.％時耐磨性最好，磨損率為0.210mg/m;腐蝕電位總體上呈現(xiàn)升高的趨勢，但鉬含量達(dá)到0.735wt.％時略有降低，耐蝕性降低。
　　含鉬0.416wt.％的試樣經(jīng)過不同等溫淬火溫度淬火后，隨著等溫淬火溫度的升高，針狀鐵素體變粗變大，穩(wěn)定殘余奧氏體量增多;硬度逐漸降低，由240℃時的55.54HRC降低到300℃時

5、的48.58HRC;沖擊韌度逐漸升高，由8.1J/cm2提高至18.6J/cm2;磨損率逐漸增大，淬火溫度為300℃時耐磨性最差，磨損率為0.241mg/m;腐蝕電位逐漸升高，耐蝕性增強，但是在淬火為300℃時，出現(xiàn)了擊穿現(xiàn)象。
　　綜上所述，適量的鉬元素對CADI組織及性能均有積極的影響，含鉬0.416wt.％的試樣，經(jīng)過900℃奧氏體保溫90min，270℃等溫淬火保溫90min后，硬度值為52.74HRC，沖擊韌度為16.9