Ni合金化球墨铸铁组织和性能研究

李蒙^1,2，谢顺利³，张秀领⁴，祝庆⁴，罗成果²

1. 焦作大学机电工程学院2. 焦作伴侣纳米材料工程有限公司3. 中原工学院建筑工程学院4. 商丘阳光铝材有限公司

摘 要：为获得兼具较高强度和良好低温冲击韧性的球墨铸铁铸件,向球墨铸铁中加入质量分数约0.5%的Ni进行合金化,并对其进行中温奥氏体化（880℃+3 h）和低温退火（720℃+4 h）处理.采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）对铸态和热处理态试样的显微组织和冲击断口形貌进行分析;利用万能试验机、布氏硬度计和摆锤式冲击试验机等对铸态和热处理态试样进行了室温拉伸、硬度检测、低温冲击等力学性能测试.结果表明:铸态球墨铸铁的微观组织由珠光体、铁素体和球状石墨及少量的渗碳体组成,其强度、硬度偏高,塑性、韧性较差;热处理态试样中的珠光体向铁素体转变后为铁素体和球状石墨,试样强度、硬度有所降低,塑性、韧性得到明显的改善;铸态试样呈现典型的脆性断裂特征,热处理态试样冲击断口处存在少量韧窝,断裂模式以解理断裂为主,伴有少量塑性变形的韧脆混合断裂,且在-40℃冲击功达到12.4 J;比较铸态与热处理态的冲击断口形貌可知,试样断裂方式由脆性断裂转变为韧脆混合断裂.

关键词：镍合金化;低温球墨铸铁;热处理;显微组织;力学性能;