奥-贝球铁是在400℃以下等温淬火所得到的由奥氏体、贝氏体、球状石墨组成的铸铁,这种材料不但有良好的强度和韧性,还有上佳的抗磨性能。元素锰在共晶团周界偏析,会造成奥-贝球铁中出现白亮区,使工件韧性大幅度降低。对此缺陷的控制措施是:
1、加铋(Bi)对铁水作孕育处理。Bi和Ce能生成高熔点的CeBi,可作为有效的石墨晶核。此外,Bi是表面活性物质,吸附在石墨-铁水界面,降低界面张力,使临界晶核半径减小,可增加晶核数量,使石墨球数增加,共晶团细化,因而使Mn的分布更均匀。Bi的最佳用量为铁水质量的0.016%,包内加入比型内好。
2、适当提高Si的含量。Si是缩小奥氏体区的元素。Si含量增加可降低碳在A中溶解度,降低A的稳定性,促进贝氏体转变。B转变量多,白亮区数量相应减少。过分提高Si含量会使AR减少,且不稳定AR会发生M转变,则韧性将降低。此法操作上有一定难度。
3、适当降低奥氏体化温度。其作用也是使A中碳饱和度下降,以达到减少白亮区效果,但也有一定局限性。
4、回火处理。这是最简单可行的措施。300℃回火后,白亮区几乎完全消失,白亮区中AR可转变为回火B,M变为回火M,硬度稍有降低,强度几乎不变,而残余应力下降,故塑性、韧性增高。300-350℃回火4h效果最佳。超过350℃,AR分解析出K,则韧性明显下降。
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