QT400-18球墨鑄鐵組織與性能研究.pdf

1、球墨鑄鐵作為重要的工程結構材料，具有優(yōu)異的鑄造性能、良好的減震性、機械加工性能和低成本等優(yōu)點，被廣泛用于多個領域，如礦山機械、汽車、鐵路軌道交通、船舶、冶金化工和農業(yè)機械等。然而，鑄態(tài)球墨鑄鐵的基體組織為“牛眼狀”鐵素體+珠光體+石墨球+少量滲碳體，綜合力學性能較差。為此，必須采用適當?shù)臒崽幚砉に?，改善球墨鑄鐵鑄態(tài)下的顯微組織，以提高其綜合力學性能，拓寬其使用范圍。
　　 本文以鑄態(tài)下的球墨鑄鐵材料QT400-18為研究對象。首

2、先利用EDS能譜分析、CS600LCS碳硫分析儀和OPTIMA5300DV全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀等設備對材料成分分析測定，利用金相顯微鏡對鑄態(tài)微觀組織觀察分析，根據(jù)成分及鑄態(tài)組織確定具體的退火及等溫淬火工藝，對材料進行不同的熱處理。而后利用CMT5305電子萬能試驗機和擺錘沖擊試驗機等設備對熱處理試樣進行力學性能測試分析，利用彩色3D激光顯微鏡對力學性能測試后的試樣進行微觀組織觀察發(fā)現(xiàn)，最后得出較優(yōu)的退火工藝和等溫淬火工藝。實驗結果表

3、明：
　　 采用高溫+低溫兩階段退火熱處理工藝，能夠完全消除低錳鑄態(tài)球墨鑄鐵中的磷共晶及滲碳體等硬脆相，提高鑄態(tài)低錳球墨鑄鐵材料QT400-18的綜合力學性能。較優(yōu)的退火工藝為：920℃奧氏體化保溫2h+720℃保溫3.5h+隨爐冷卻到600℃時空冷。室溫下抗拉強度和延伸率從鑄態(tài)的371MPa.和8.1％分別提高到退火態(tài)的428MPa和19.8％；低溫-40℃下Ⅴ型缺口的沖擊值從鑄態(tài)的4.8J提升到11.3J。
　　 對

4、退火后的球墨鑄鐵材料QT400-18采用等溫淬火處理，可以獲得高強度及強韌性的奧-貝球鐵，抗拉強度大大提高，其強度值與QT800-2及QT900-2相當，但延伸率明顯優(yōu)于QT800-2及QT900-2。熱處理工藝為920℃奧氏體化保溫1h+350℃鹽浴0.5h，材料的抗拉強度由退火態(tài)的428MPa提高到917MPa；延伸率由19.8％降低為4.61％。
　　 通過以上兩種熱處理方法的研究，找到了球墨鑄鐵滿足低溫韌性要求或者常溫高