固溶强化铁素体球墨铸铁.pdf

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特造
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FOUNDRY
Vo』.59No.6
国外铸造
固溶强化铁素体球瞾铸铁
Larker Richard
( lmulexalor AB,瑞典)
摘要:用球铸铁生产结构件具有生产成本低、カ学性能稳定、加工性能优异等特点,在液压转节的生产中,理想的
寸公差是201m。通常铁体-珠光体球铁用于生产需要通中强度和延展的辚件,这神球铁的硬度分放性很大,主
要是由于珠光体量不同引起,区此有效的补救方法是説免珠光体形成,代之以增加含量至3.7%6~3.8%,固溶据化
铁素体基体以获得臂要的力学性能。 ndexator AB公詞生产的求鉄件使用JS/500-10,使件硬度滅小了75%、切削工具
寿命增加了30%,同时获得了稳定的力学性能
关键词:铁素体球铁;铁素体珠光体球铁;固溶强化;液压转节
中图分类号:TG143.5文献标识码:A文章编号:1001-4977(2010)06-0622-06
Solution Strengthened Ferritic Ductile ron
Larker Richard
(Indexator AB Sweden
Abstract: Consistent mechanical and machining properties are essential in many applications
where ductile iron offers the most cost-effective way to produce structural parts. In production of
hydraulic rotators, dimensional tolerances are typically 20 um to obtain designated performance. For
castings where intermediate strength and ductility is required, it's common knowiedge that
conventional ferritic-pearlitic ductile irons show large hardness variations. These are mainly caused
by the notoriously varying pearlite content, the obvious remedy is to avoid pearlite formation, and
instead obtain the necessary mechanical properties by solution strengthening of the ferritic matrix by
increased silicon content to 3.7-3.8%Si. Indexator AB decided 2005 to specify JS/500-10 for all
new ductile iron parts and to convert all existing parts. Improvements include reduction by% in
hardness variations and increase by 30% in cutting tool life, combined with consistently better
mechanical properties
Key words: ferritic ductile iron; ferritic-pearlitic ductile irons; solution strengthened; hydraulic rotators
olrogi和 Millis在20世纪40年代发明了球墨铸铁門,标准中的铁素体珠光体型球墨铸铁髀号500-7,该号
用球盤锛铁生产儿何形状复杂的结构件,使生产成木具有中等的强度和中等延展性的结合,其铁素体和珠
大大降低。第代球铁家族(20世纪的后半个世纪发光体的比例对最初奥氏体基体局部冷却速度十分敏感
展起来的)提供了一种金属基复合材料,其基体具有也随錳和铜这类珠光体稳定元素的含量而变化。在冷
从全铁素体(0.02%C)到全珠光体(0.8%C)各种钢却过程中,通常是邻近石墨球的奧氏体最先转变成铁
的基体,球状石墨的弥散分布使力学性能主要决定」素体,因为铁素体含碳量比奥氏体低很多,迫使碳原
基体。
子通过生长中的铁素体,扩散到石墨球,由丁距离增
当Fe_C-Si三元合金系统相按稳定态凝固,而不加、扩散速度急剧减小。然而,“-旦珠光体开始形核
是析出渗碳体(FeC)的亚稳态凝固时,2%~3%的硅生长非常快,因为珠光体的组分铁素体和渗碳体之闻
促进石墨析出。因此球铸铁的力学性能可以从软铁的碳扩散距离很短,接下来的转变以球光体形成为主
素体提供的低强度与高延展性的结合,经过铁素体·珠这样的转变结果常常导致“牛眼”结构的形成,即黑
光体共有的中间态,到硬珠光体主导的高强度与低延色的石墨球被白色的铁素体环包围,分布在灰色的连
展性的结合。
续珠光体基体上
1铁素体一珠光体混合基体的缺点
这种对冷却速度和成分的敏感性使硬度范围波动
很容易达到30~40个布氏单位,相应的强度和延展性也
第一代球墨铸铁的主要缺点,最显著的是ISO1083随之变化。这种性能波动不但产生于铸件的不同壁厚
收稿日期:2010-04-13
作者简介: Richard I arker(1961-),另,博士,主要从事球铸铁材料的研究⊥作。Enal: Richard larkertaindexator se