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      影響高牌號ADI球墨鑄鐵性能的主要因素

      日期:2021-02-12 14:14點擊:
      ADI球墨鑄鐵要求穩定化學成分和鐵液溫度,宜采用電爐熔煉。鐵液出爐溫度和澆注溫度應依據鑄件大小、壁厚和環境溫度而定。

      1、化學成分
        化學成分是獲得優良球墨鑄鐵件的基本因素,ADI需要堅持高C、高Si、低P、低S原則。因為足夠的C和Si在球化劑的作用下,能產生數量較多且均勻細小的石墨球,但C過高將導致石墨漂浮,Si過高會增大低溫脆性和熱處理時的奧氏體化溫度,應控制Ω(C)3.5%~3.9%、Ω(Si)2.4%~2.7%。P、S是有害元素,控制越低越好,才能穩定ADI的綜合性能。
        對于高牌號ADI或者CADI,可以根據需要加入少量合金元素Mn、Cu、Ni、Mo、V、Cr等。
        2、鐵液處理
        ADI球墨鑄鐵要求穩定化學成分和鐵液溫度,宜采用電爐熔煉。鐵液出爐溫度和澆注溫度應依據鑄件大小、壁厚和環境溫度而定。
        過高的球化處理溫度,使球化劑氧化燒損大,導致球化不良。過高的澆注溫度使鑄型中球墨鑄鐵結晶凝固外殼層較薄,易被以后結晶的石墨化膨脹力擠破而降低內部壓力,導致縮松。對于薄壁小件,冬季氣溫較低,應提高澆注溫度30~50℃。球化、孕育處理時,需要控制球墨鑄鐵中的Ω(Mg殘)和Ω(RE)量,形成足夠多的晶核,保證石墨球大小均勻。否則,容易造成性能不穩定。
        3、熱處理工藝
        不同的熱處理工藝參數,決定ADI的最終力學性能。ADI熱處理工藝主要包括奧氏體化加熱與保溫、等溫淬火與保溫2個階段。
        (1)奧氏體化加熱與保溫
        ADI球墨鑄鐵的完全奧氏體化理論溫度約為860℃考慮工件合金成分、工件表面和中心溫度差異以及裝爐量不同,故適宜的奧氏體化溫度為890~930℃。奧氏體化保溫時間應根據爐內工件的裝載量、壁厚及爐內的溫度均化程度而定,以使每個工件厚大斷面完全轉變為奧氏體為準,一般為1~3h。
        (2)等溫淬火溫度
        在貝氏體形成的溫度范圍(230~500℃)內進行等溫淬火,該轉變溫度范圍內的下限,獲得下貝氏體和殘留奧氏體,強度、硬度高,而伸長率低,上限獲得上貝氏體,強度、硬度低,而伸長率高。
        等淬保溫時間過短則奧氏體轉變為貝氏體的數量少,殘余奧氏體過多,組織及性能不高。保溫時間過長則使富C奧氏體長大,析出的C形成過多碳化物[Fe3C、MoC、NiC、(Cr,Fe)3C等],集結于晶界,降低力學性能,一般等淬保溫時間為1~2h。

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