高強度高感應(yīng)淬硬性汽車覆蓋件拉延模鑄鐵材料的研究.pdf

1、隨著汽車輕量化進程的加快，汽車用鋼板的強度級別不斷提高，因此汽車覆蓋件模具應(yīng)有更高的強度和硬度，而鑄鐵因其較好的流動性和充型能力仍然是制作大型汽車模具的主要材料。表面感應(yīng)淬火是一種綠色且高效的表面強化手段，但是其最大的局限性是受材料本身熱處理性能的限制。本文所研究的高強度高電磁感應(yīng)淬硬性鑄鐵材料，是適應(yīng)汽車輕量化趨勢的先進鑄鐵模具材料。本文的主要研究成果如下：
　　 (1)較低的碳當量是灰鐵獲得高強度與高表面感應(yīng)淬火硬度的保證，

2、而合金元素可在其基礎(chǔ)上進一步有效地提高強度和感應(yīng)淬火硬度。球鐵中少量牛眼狀鐵素鐵對強度幾乎沒有影響，而提早打箱的處理，可顯著提高珠光體球鐵的抗拉強度。全珠光體基體和碳化物形成元素Mo和Cr可提高感應(yīng)淬火后的硬度。
　　 (2)合金元素釩的添加將引起鐵液過冷。當釩的添加量為0.1wt％時，它對共晶開始階段釋放的熱量影響較小，且少量減少了游離滲碳體的數(shù)量；當添加量為0.3wt％時，將強烈抑制共晶開始階段熱量的釋放，同時增加游離滲碳體

3、的數(shù)量。釩增加感應(yīng)淬火后硬度。釩的適當添加量為0.1wt％左右。
　　 (3)粗大石墨片、游離滲碳體和釩的碳化物等均有利于淬硬層厚度的增加，鑄鐵的淬透性對淬硬層厚度幾乎沒有影響。
　　 (4)灰鐵中HT3性能最佳：其抗拉強度為555MPa，表面感應(yīng)淬火硬度平均值為56HRC，淬硬層深度可達4.5mm。球鐵中經(jīng)過提早打箱冷卻處理的QT4性能最佳，其抗拉強度為830MPa，延伸率為2.2％，感應(yīng)淬火的平均硬度可達60HRC，

4、淬硬層厚度可達4.5mm。
　　 (5)高強度高感應(yīng)淬硬性汽車覆蓋件模具材料的推薦化學組成（wt％）如下：灰鐵C2.6～3.0％,Si1.6～2.0％,Mn0.6～0.9％,Cr0.3～0.6％,Cu0.5～1.0％,Mo0.3～0.6％,Ni0.3～0.6％，V0.75～0.15％，余量為Fe。球鐵C3.4～3.8％，Si2.0～2.4％,Mn0.2～0.5％,Cr0.4～0.6％,Cu0.8～1.2％,Mo0.3～0.6％,