奧貝球墨鑄鐵(austempering ductile iron)基體組織以上貝氏體為主和殘留30%～40%奧氏體的球墨鑄鐵(簡稱球鐵)；也有叫上貝氏體球鐵。中國簡稱為奧貝球鐵。上、下貝氏體球鐵合稱為貝氏體球鐵A．D．I(Austempering Ductile Iron)，即奧氏體化等溫淬火球鐵。
基本介紹
- 中文名：奧貝球墨鑄鐵
- 外文名：austempering ductile iron
- 實質：鑄鐵
- 別名：上貝氏體球鐵
- 簡稱：球鐵
簡介,金相比例,
簡介
高含矽量可抑制碳化物，細化貝氏體，改善性能。矽含量高於3．4%時韌性下降，尤其應儘量降低含錳量。美國、德國、日本等國各有標準牌號。美國有Grade1～6、德國有GGG80B～150B、日本有FCD900A～1200A。中國4102柴油機曲軸的力學性能σb%≥1000MPa、δ≥5%和上述國家伸長率相似的牌號的力學性能相仿。奧貝球鐵的熱處理過程是先將鑄態球鐵加熱進行奧氏體化後，再在上貝氏體溫度下等溫淬火而獲得。在淬火過程中鑄鐵組織的轉變分為兩個階段。
金相比例
奧貝球鐵的金相組織與等溫時間的關係I一馬氏體；Ⅱ一貝氏體；m一奧氏體；Ⅳ一碳化物。
第一階段：等溫淬火開始時，組織中形成大量馬氏體和殘留奧氏體。隨後馬氏體中一部分向貝氏體轉變，另一部分則變為奧氏體。隨時間的延長，馬氏體量逐漸減少，而貝氏體和奧氏體逐漸增加，直到馬氏體消失為止。由於貝氏體的含碳量比馬氏體低，當馬氏體轉變為貝氏體時，有過剩的碳排出而進入奧氏體，致使奧氏體逐漸富碳直到飽和的程度。
第二階段：由於飽和的奧氏體是不穩定的，隨著時間的延長，奧氏體將分解為貝氏體型鐵素體和碳化物。為獲得適當的奧氏體和貝氏體比例，避免組織中出現馬氏體和碳化物，使等溫淬火處理的終了時間在圖上的AB之間。在非合金化的球墨鑄鐵中，獲得最佳性能的奧貝球鐵的時間，大約只有10min，控制比較困難。特別是厚壁鑄件，均熱時間較長，因此拓寬等溫處理的時間範圍很重要。解決這個問題的關鍵是推遲或抑制從奧氏體中析出碳化物的過程。向球鐵中加入適量的鉬、鎳、銅不僅有利於等溫淬火處理，而且在第二階段轉變中，有效地抑制奧氏體中析出碳化物的過程，延長了析出時間，從而顯著拓寬了等溫處理的時間範圍。合金元素加入量則根據鑄件的壁厚而定。熱處理時奧氏體化溫度的選擇不僅決定了奧氏體的含碳量，而且也影響到等溫淬火中奧氏體的穩定性。從提高奧氏體穩定性出發，宜採用高的奧氏體化溫度。在鑄態組織中，如不含游離滲碳體時，可採用850～900℃。因溫度過高，會使奧氏體晶粒粗化，從而影響到等溫處理組織的粗化。等溫處理溫度對於獲得良好的基體組織至關重要，貝氏體的數量和形態取決於等溫淬火溫度。在250℃下等溫處理獲得的組織中，下貝氏體數量大，奧氏體量少，結果強度高而韌性低。隨著處理溫度提高，下貝氏體變為上貝氏體，奧氏體數量也增多，則強度有所下降，而塑性和韌性有所上升。但當溫度超過400℃時，將會發生由奧氏體析出碳化物的過程，結果塑性和韌性均將下降。為了照顧強度和塑性兩個方面，等溫處理宜選在300～380℃。
