水平连铸QT500-7型材等温淬火工艺,组织及性能研究

摘要

本文选取水平连铸球墨铸铁QT500-7型材作为研究对象，通过正交设计等温淬火试验方案，制取等温淬火球墨铸铁(AustemperedDuctileIron，缩写为ADI)组织。通过OM、SEM观察分析其微观组织，并测试其硬度、抗拉强度、冲击韧性(室温和-45℃)和阻尼性能。研究了ADI组织与性能之间的关系，并通过方差分析方法分析了等温淬火各因素对ADI组织和性能的影响规律，并探寻各个性能的最优等温淬火热处理工艺。
　　 研究结果表明：在型材经过等温淬火得到ADI组织过程中，等温淬火温度决定着基体组织中残余奥氏体的含量，对ADI的性能起到了决定性作用。随着等温淬火温度的升高，残余奥氏体的含量增加。奥氏体转变前的碳含量由奥氏体化温度决定，且随着奥氏体化温度的升高而加大，较高的碳含量使奥氏体在等温转变的过程中易于富碳而稳定，增加残余奥氏体的含量，相应的，型材的硬度降低，冲击韧性增大，抗拉强度降低，而延伸率增加。根据试验结果分析得出：960℃/60min奥氏体化+400℃/75min等温淬火，可获得高残余奥氏体含量的ADI组织(48.39％)；840℃/60min奥氏体化+280℃/150min等温淬火，可以获得高的抗拉强度(1579.60MPa)；960℃/120min奥氏体化+360℃/125min等温淬火，可获得高的伸长率(11.87％)；840℃/60min奥氏体化+280℃/100min等温淬火，可获得高硬度(476HBW)。型材的阻尼性能随频率的升高而增大，在60Hz附近出现内耗峰，在此前后阻尼增幅较小。而此内耗峰是与试样尺寸相关的结构共振阻尼。