等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的回火组织与力学性能

崔君军¹，陈礼清¹，李海智²，佟伟平²

1. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室2. 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室

摘 要：对3.55C-1.95Si-0.36Mn-3.58Ni-0.708Cu-0.92Mo-0.65Cr（质量分数,%）低合金贝氏体球墨铸铁实施等温淬火及不同温度的回火热处理工艺,采用OM,EPMA,SEM,TEM以及XRD研究了回火温度对等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的组织演变过程的影响,并对力学性能和耐磨性进行了测试与分析.结果表明,回火过程组织演变的物理机制包括孪晶马氏体及其位错亚结构的回复与再结晶软化、残余奥氏体分解、马氏体中过饱和碳的脱溶与相变以及共晶渗碳体的转变等过程.随着回火温度的升高,等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁基体的显微硬度和宏观硬度及抗压强度逐渐降低.在450℃回火后,共晶渗碳体的显微硬度出现最低值,其原因是,在此温度下共晶渗碳体的亚片层有a相析出,此时,低合金贝氏体球墨铸铁的压缩率最高,塑性提高;在600℃回火时,其力学性能明显恶化.在干砂/橡胶轮磨损条件下,450℃回火后的等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁具有较好的耐磨性.磨损形貌观察表明,其磨损机制为塑性变形疲劳磨损和显微切削,塑性变形疲劳机制对耐磨性的贡献大于切削破坏机制,在450℃回火析出的弥散Mo2C对耐磨性也有一定贡献.

关键词：贝氏体球墨铸铁;等温淬火;回火处理;组织演变;力学性能;磨损机制;