等温淬火温度对ADI组织与断裂性能的影响

摘要

ADI因其出色的力学性能及低廉的价格优势受到了广泛的关注与应用,但由于其无法同时获得高强度与高韧性的缺点,其应用范围受到了限制,然而新的两步等温淬火工艺在保证强度的条件下大幅度的提高了材料的塑韧性.本文研究了不同工艺条件下等温淬火温度对ADI组织及各项力学性能的影响,研究结果表明单步法工艺下,随着等温淬火温度的升高,ADI抗拉强度,屈服强度降低,至360℃降至最低955MPa,等温温度继续增加,强度逐渐升高;冲击功与延伸率变化趋势与强度性能相反,先增加后降低,在340℃时达到最大值101.7J,10.5％;断裂韧性则在340℃前后形成分界点,340℃之前,ADI断裂韧性逐渐降低,在340℃时达到最大值63.92 MPa·m1/2,340℃之后随等温淬火温度升高,断裂韧性降低,但温度超过340℃后的部分,断裂韧性数值降低较之前部分趋势更平缓.两步法工艺下,随着一步等温淬火温度增加,材料的强度性能,冲击性能,都随温度先增加后降低,并在280℃达到最大,分别为1320MPa,1230MPa,13％,120.0J;二步等温温度对材料强度影响不大,冲击功在320～360℃范围内变化不大,但当温度超过360℃后,冲击功急剧降低;一步等温温度对断裂韧性的影响与强度性能和冲击功的影响规律相似,但ADI在一步等淬温度为260℃时,达到最大值66.96 MPa·m1/2;随着二步等淬温度的提高,ADI断裂韧性逐渐降低,320℃时,ADI断裂韧性达到最大值71.17 MPa·m1/2,且断口内出现大量塑性变形区域,此时ADI抵抗裂纹扩展能力达到最佳.