連續(xù)冷卻對(duì)QT700組織及硬度的影響

1、南通宏德機(jī)電有限公司 實(shí)驗(yàn)報(bào)告連續(xù)冷卻卻對(duì)QTT7000組織及及硬度的的影響 技技術(shù)一部部20099年8月月3日一、前言言 金屬屬材料的的熱處理理過(guò)程一一般是有有加熱、保溫和和冷卻三三個(gè)階段段所組成成，其目目的是改改變金屬屬及合金金的內(nèi)部部組織結(jié)結(jié)構(gòu)，使使其滿足足服役條條件所提提出的性性能要求求。為了了使經(jīng)熱熱處理后后得到所所要求的的組織和和性能，應(yīng)加熱熱至相變變臨界點(diǎn)點(diǎn)以上，形成奧奧氏體，然后再再以一定定的冷速速進(jìn)行冷冷卻，根根據(jù)冷卻卻速度的的不同，可得到到很多不不同的組組織，有有：馬氏氏體、貝貝氏體、珠光體體等。球墨鑄鐵鐵的基體體組織對(duì)對(duì)球墨鑄鑄鐵性能能有重要要影響，通過(guò)改改變球墨墨鑄鐵的

2、的基體組組織，不 僅僅可以有有效地調(diào)調(diào)整球墨墨鑄鐵的的強(qiáng)韌性性能，而且可可以使球球墨鑄鐵鐵具有良良好的耐耐磨性能能和抗沖沖 擊性性能。對(duì)于鑄鑄態(tài)QTT7000珠光體體含量低低，必須須經(jīng)熱處處理工藝藝來(lái)提高高珠光體體的含量量，增加加QT7700的的硬度值值。將其其加熱到到奧實(shí)體體化溫度度900左右，進(jìn)進(jìn)行冷卻卻。奧氏氏體向珠珠光體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變（+FeCC），從從而增加加珠光體體的含量量，改善善鑄件的的組織及及性能。 目前前針對(duì)GGMS小小行星架架熱處理理后，珠珠光體含含量無(wú)法法提到?，F(xiàn)研究究熱處理理時(shí)冷卻卻速度對(duì)對(duì)組織的的影響，珠光體體在不同同冷速下下的含量量差異。二、試驗(yàn)驗(yàn)?zāi)康?、了解解奧氏體體轉(zhuǎn)變

3、過(guò)過(guò)程。2、掌握握熱處理理工藝的的作用和和目的。3、研究究QT7700熱熱處理時(shí)時(shí)不同冷冷卻速度度下，組組織及硬硬度的變變化。4、了解解成分不不同時(shí)對(duì)對(duì)熱處理理工藝的的影響三、試樣樣材料和和裝置材料：GGMS小小行星架架澆注系系統(tǒng)、硝硝酸、酒酒精裝置：輕輕型臺(tái)式式砂輪機(jī)機(jī)、金相相試樣拋拋光機(jī)、HB-30000B型型布氏硬硬度計(jì)、箱式電電阻爐、電子光光學(xué)顯微微鏡四、試驗(yàn)驗(yàn)方案 1、分分別取GGMS小小行星架架86、87的的澆注系系統(tǒng)，截截取長(zhǎng)度度為2000mm的試棒棒兩根。編號(hào)為為86、87。2、將取取好的試試棒置于于馬弗爐爐中加熱熱到9000，并保保溫1小小時(shí)。3、把加加熱的試試棒進(jìn)行行底端淬

4、淬火，即即下端用用水沖，如右圖圖。時(shí)間間約7分分鐘，致致使溫度度降到約約4000左右。4、將冷冷卻的試試棒866、877，分別別在淬火火的那段段（底端端）加工工長(zhǎng)155mm、直徑330mmm的圓柱形形試樣，從底端端依次編編好號(hào)為為1、22、3、4、55、6號(hào)號(hào)。每個(gè)個(gè)試樣在在靠近底底端的那那個(gè)面進(jìn)進(jìn)行硬度度測(cè)量和和金相觀觀察。五、原始始數(shù)據(jù)：硬度及及成分、金相組組織1、硬度度及成分分（%）序號(hào)硬度HBCSiMnPSCrAlCuTiMg862233.5882.0660.31110.02270.00090.02200.01130.46630.02210.0445872073.5772.6000.3

5、1150.02250.00080.02220.01190.31110.02220.03372、金相相組織8687 從金金相照片片來(lái)看，他們的的原始組組織珠光光體含量量差不多多，但硬硬度值有有點(diǎn)差異異，866的硬度度值大了了不少，從成分分來(lái)看，86中中的銅要要高了一一些，分分析銅對(duì)對(duì)組織及及球化的的影響，可判斷斷是銅的的作用使使得他們們的原始始硬度存存在一定定的差異異。六、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果：硬度與與組織金金相86HB100040001號(hào)4412號(hào)3003號(hào)2854號(hào)2695號(hào)2556號(hào)24087HB100040001號(hào)4292號(hào)2803號(hào)2724號(hào)2415號(hào)2756號(hào)255七、結(jié)果果與分析析1、從硬硬

6、度測(cè)量量來(lái)看，試樣886的硬硬度從11號(hào)到66號(hào)依次次減小。1號(hào)硬硬度很高高，高達(dá)達(dá)4411，他們們的硬度度都高于于原始硬硬度。試試樣877，從11號(hào)到44號(hào)硬度度也逐漸漸減小，他們的的硬度與與試樣886對(duì)應(yīng)應(yīng)的差不不多。但但是5號(hào)號(hào)和6號(hào)號(hào)硬度有有所回升升，大小小與2號(hào)號(hào)、3號(hào)號(hào)差不多多。2、從金金相照片片可看出出，試樣樣86、87中中的1號(hào)號(hào)都是馬馬氏體組組織，試試樣866中從22號(hào)到66號(hào)組織織是以珠珠光體為為主，其其含量逐逐漸減少少。試樣樣87中中的2、3、44號(hào)同樣樣是以珠珠光體為為主，含含量也在在逐漸減減少，但但在5、6號(hào)組組織中出出現(xiàn)了貝貝氏體，是一中中黑針狀狀的下貝貝氏體。3、

7、組織織與硬度度值基本本上是對(duì)對(duì)應(yīng)的，馬氏體體的硬度度很高，是一種種在較低低溫度下下發(fā)生的的無(wú)擴(kuò)散散型相變變；貝氏體體的硬度度也較高高，它是是奧氏體體在中溫溫區(qū)發(fā)生生的相變變；其它它的硬度度值隨珠珠光體含含量而發(fā)發(fā)生變化化。實(shí)際際上存在在貝氏體體組織的的硬度值值要比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中的高高，試樣樣87中中5、66號(hào)硬度度值較低低是由于于組織中中有殘余余奧氏體體，6號(hào)號(hào)中的殘殘余奧氏氏體量就就要多，致使其其硬度較較5號(hào)小小了不少少。因?yàn)闉樨愂象w體相變過(guò)過(guò)程都會(huì)會(huì)有殘余余奧氏體體生產(chǎn)。4、熱處處理以后后，硬度度較原始始值都明明顯高很很多，組組織也變變得復(fù)雜雜多，從從金相照照片可以以看出，有幾個(gè)個(gè)基體的的組織不

8、不再是原原來(lái)的珠珠光體加加鐵素體體，有的的有好幾幾種組織織。如試試樣877中有BB+P+A。5、冷卻卻速度對(duì)對(duì)基體的的組織及及硬度有有很大的的影響，試棒經(jīng)經(jīng)底端淬淬火后，從底端端到頂端端各個(gè)部部位的冷冷速都不不一樣，所得組組織有較較大的差差異。從從金相照照中也可可以看出出，試樣樣86從從2號(hào)到到6號(hào)珠珠光體的的含量依依次減少少。所以以要得到到合理的的性能，熱處理理過(guò)程中中，必須須控制好好冷卻速速度。6、試樣樣87中中5、66號(hào)出現(xiàn)現(xiàn)了貝氏氏體，對(duì)對(duì)比他們們的成分分時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，試樣樣87中中的Sii較高。個(gè)人認(rèn)認(rèn)為是SSi的含含量高，誘發(fā)貝貝氏體相相變。具具體是什什么原因因?qū)е仑愗愂象w的的出現(xiàn)？目

9、前還還很難理理解，到到底是SSi的原原因，還還是操作作原因，但對(duì)比比試樣886，同同樣的操操作就沒沒出現(xiàn)貝貝氏體。但是他他們認(rèn)為為Si的的含量沒沒有這么么高，測(cè)測(cè)量時(shí)不不準(zhǔn)確，這就不不得而知知，還得得做一些些實(shí)驗(yàn)來(lái)來(lái)證實(shí)此此種現(xiàn)象象。八、討論論1、冷卻卻速度怎怎樣控制制？本實(shí)驗(yàn)是是從底端端淬火，從而使使試棒的的各個(gè)部部位的冷冷卻速度度不一樣樣，但是是不知道道冷速到到底為多多少，只只是說(shuō)明明他們的的冷速存存在差異異。冷速速到底怎怎樣控制制呢？應(yīng)應(yīng)該采取取一些措措施控制制冷速，使珠光光體含量量增多而而又不影影響鑄件件的性能能。對(duì)于于熱處理理廠應(yīng)該該有很好好的冷卻卻措施，特別是是對(duì)于大大的且發(fā)發(fā)雜的

10、鑄鑄件，不不能用單單純的一一種冷卻卻措施來(lái)來(lái)控制，應(yīng)該多多種集合合，或者者找到一一種更合合適的冷冷卻辦法法。2、為什什么有的的試樣出出現(xiàn)了貝貝氏體？實(shí)驗(yàn)中發(fā)發(fā)現(xiàn)試樣樣87中中中間位位置有貝貝氏體存存在，說(shuō)說(shuō)明在熱熱處理過(guò)過(guò)程中發(fā)發(fā)生了貝貝氏體相相變，而而試樣886中就就沒有貝貝氏體生生成，這這是什么么原因?qū)?dǎo)致貝氏氏體相變變的？比比較866、877他們的的成分，發(fā)現(xiàn)試試樣877中Sii的含量量偏高，其他成成分差不不多，難難道是SSi的含含量高了了誘發(fā)貝貝氏體相相變，經(jīng)經(jīng)查閱資資料，發(fā)發(fā)現(xiàn)很多多關(guān)于SSi對(duì)貝貝氏體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變影響響的文章章。Si能增增加奧氏氏體中碳碳的活度度，使碳碳向石墨墨聚集，貧碳區(qū)區(qū)增加，貝氏體體的形核核幾率提提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)離石墨墨球區(qū)域域，Sii使碳的的含量起起伏加劇劇，也使使奧氏體體晶內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生貧碳碳區(qū)，而而產(chǎn)生部部分晶內(nèi)內(nèi)貝氏體體形核。Si加加