我国等温淬火球铁的生产现状及发展前景

介绍我国等温淬火球铁的生产现状、存在问题和发展前景：我国与美国、芬兰一样，从上世纪60年代开始等温淬火球铁的试验研究。目前主要应用于：(1)ADI齿轮：与钢齿轮相比，ADI齿轮成本降低15％，噪声降低1．5～5.3dB，质量降低约10％，接触疲劳强度高，安全系数高，耐磨性高；(2)ADI曲轴：性能明显高于正火球铁曲轴，可以取代合金钢曲轴，满足发动机强化后对曲轴性能的要求；(3)铁道车辆耐磨件，载重汽车弹簧支架，效果明显优于铸钢件；(4)等淬球铁凸轮轴和各种抗磨件。但目前我国ADI产量仍较低，重要领域应用较少，能稳定生产ADI的工厂还不多。主要原因是：①宣传不够和缺乏标准；②球铁铸件生产技术水平满足不了ADI生产要求；③缺乏可靠的热处理设备和专业热处理厂。     

等温淬火工艺对铸件组织和性能的影响

通过控制球铁的熔炼和球化过程,优化工艺参数,分析金相组织、测试试样的力学性能、进行曲轴抗弯等试验,研究了等温淬火工艺参数对等温淬火球铁的组织和性能的影响,不同的奥氏体化温度、等温温度和时间所获得的金相组织和力学性能有较大的变化.优化选择了等温淬火工艺,获得了优良的性能,使等温淬火球铁曲轴的抗拉强度高于900 MPa,伸长率大于6%,硬度在28～32 HRC.     

等温淬火温度对奥贝球铁水脆化行为的影响

研究了等温淬火温度对奥贝球铁(ADI)水脆化行为的影响，水附着条件下不同等温淬火温度处理的ADI均发生水脆化行为，抗拉强度和伸长率显著降低；但随着等温淬火温度升高，ADI的水脆化程度降低。高强度的ADI、淬火回火球铁和珠光体球铁均发生水脆化行为，而铁素体含量高的铸态球铁和铁素体球铁无明显的水脆化行为。     

等温淬火球铁(ADI)基本知识

1什么叫等温淬火球铁（ADI） 采用等温淬火热处理工艺获得的针状铁素体和高碳奥氏体为主要基体组织的球铁称为等温淬火球铁。它的英文名称为Austempered Ductile Iron，缩写为ADI。     

等温淬火球铁(ADI)引锭杆的研制

介绍ADI引锭杆铸造生产工艺特点及其铸态组织要求,分析主要合金元素的作用,运用正交试验法对等温淬火球铁（ADI）引锭杆的热处理工艺进行了优化试验,并对该引锭杆的淬透性进行了检测。试验结果表明,最大壁厚为140mm的ADI引锭杆需要进行必要的合金化,合金元素的加入量为：0.2%～0.3%Mo、0.4%～0.5%Ni、0.5%～0.8%Cu;ADI引锭杆的优化热处理工艺为：在900℃奥氏体化保温90min,再进行360℃等温淬火,等温“时间窗口”为90～120min;在该成分与热处理工艺条件下,引锭杆可以淬透,能够获得以针状铁素体＋残余奥氏体为基体的组织,其力学性能达到QT900-8。     

球墨铸铁曲轴等温淬火工艺的研究

通过试验,研究了等温淬火工艺参数对等温淬火球铁的组织和性能的影响,优化等温淬火工艺,获得了优良的性能,使等温淬火球铁曲轴的抗拉强度高于950 MPa,伸长率大于6%,硬度在28～32 HRC.     

ADI曲轴的难切削问题

onthePoorMachinabilityADICrankshafts具有高强度、高延性、高疲劳性能和优良断裂韧性的等温淬火球铁（ADI）的开发，被誉为近30年来国际铸铁冶金学方面的重大成就之一。就我国单缸柴油机球铁曲轴生产而言，除为数不多的厂家采用正火加气体软氮化或轴颈中频淬火之类强化外，大多数均在推广整体等温淬火的单一强化工艺，我厂根据自身条件和国内外贝氏体球铁研究成果，在国内较早干S195柴油机曲轴上采用了以下贝氏体为基体的半硬级，在TY1100柴油机曲轴上以上贝氏体加奥氏体为主的韧性级等温淬火强化工艺[1]。经等混淬火的下贝氏体球铁…     

等温淬火球铁在铁道车辆耐磨件上的应用研究

考虑到等温淬火球铁具有强度高、韧性好、出色的耐磨性等优点，根据铁道车辆斜楔和衬套配件的服役要求，对等温淬火球铁和传统的金属材料进行了大量摩擦磨损性能比较试验，结果表明，等温淬火球铁斜楔和衬套具有比传统材料高得多的耐磨性，特别是等温淬火球铁斜楔的使用寿命是以往ZG230-450斜楔的6～10倍。因此，等温淬火球铁斜楔和衬套件已在我国铁路车辆上得到了广泛应用。     

等温淬火球铁的等温转变过程及ADI设备

分析了等温淬火球铁（ADI）等温转变过程及影响因素,介绍了奥一贝球铁等温淬火设备,包括推杆式、立式、箱式等温淬火连续生产线,并对国内外等温淬火生产线进行了对比。     

奥贝球铁的命名方式

介绍和总结了奥贝球铁的不同命名方式。指出了等温淬火球铁（ADI）、奥铁球铁（Ausferrite）、贝氏体球铁等几种名称，并对其作了进一步理解和认识，可为有关方面的研究提供参考依据。     

增压柴油机等温淬火球铁曲轴的开发与应用

对使用等温淬火球铁制造增压柴油机曲轴的技术可行性和生产可行性，以及经济效益与市场进行了分析。介绍六缸增压柴油机等淬球铁曲轴的试制过程及结果。试制曲轴的抗拉强度为900～1070MPa，伸长率7％～9％；硬度31～34HRC，疲劳弯矩M-1=3100N-M，安全系数1.8。对等淬曲轴产业化也提出了建议。     

Cu、Mn元素对发动机球铁曲轴组织和性能的影响

研究了不同含量的Cu、Mn对球铁曲轴组织和性能的影响规律,同时对比分析了普通砂型和壳型填铁丸两种工艺条件下球铁曲轴的组织和性能。结果表明,当0．6wt％Cu与0．4wt％Mn配合时,可以获得抗拉强度较高的珠光体球铁,其强度与伸长率均满足QT600—3的要求。与普通砂型相比,壳型填铁丸工艺条件有利于球铁中总石墨球增多、圆整度提高及珠光体含量的提高,使性能得到改善。     

覆砂金属型生产高强度铸态汽车球铁曲轴

用覆砂金属型、电炉熔炼、特种球化剂、复合多次孕育、铁液过滤和合金化等措施 ,生产高牌号QT80 0 2铸态球铁曲轴 ,取代锻钢曲轴 ;已在江西五十铃汽车上应用成功。     

消除壳型铸造球铁曲轴局部石墨球偏大缺陷

为消除壳型铸造球铁曲轴局部石墨球偏大的缺陷,观察并对比了同一曲轴缺陷部位和正常部位的显微组织,分析了曲轴连杆出现局部探伤磁痕的原因,对造型、化学成分、熔炼过程、球化和孕育处理及浇注时间等工艺进行了调整和改进。试生产结果表明,工艺改进后曲轴连杆处的石墨数量增加,石墨球明显减小,完全消除了曲轴局部石墨球偏大的缺陷。     

铸态QT850-5球铁曲轴的试验研究

介绍了铸态QT850-5牌号高强度、高伸长率球墨铸铁曲轴的试验研究和结果。在采用覆砂铁型铸造工艺条件下,研究了Cu、Sb、Sn等合金元素的不同组合以及开箱时间对曲轴本体力学性能的影响,最后确定,采用加Cu和加Sn复合强化工艺可以使曲轴铸态性能稳定达到QT850-5的要求。     

我国等温淬火球铁(ADI)生产应用及发展前景

概述了我国等温淬火球铁的生产应用情况,指出我国等淬球铁主要用于三个方面:1)普通抗磨零件,如磨球、衬板、锤头、锤片等;2)承载构件,如斜楔、销套、小型柴油机曲轴等;3)高性能、高精度要求的重要构件,如多缸柴油机曲轴和各类齿轮等。分析了我国等淬球铁扩大应用和工业化生产发展缓慢的主要原因是:1)对等淬球铁的优异性能宣传不够,没有相应的标准提供给设计者;2)大部分球墨铸铁生产厂不能稳定地提供符合等淬球铁要求的球铁铸件;3)缺乏专业的等淬球铁热处理厂和性能先进、稳定的等淬热处理装备。预测了我国等淬球铁的发展前景并对今后工作提出了建议。     

铬球铁在车用曲轴上的应用

通过对铬球铁曲轴与各种材质的曲轴在性能、生产成本、铸造工艺性等方面进行对比,以及理论分析,论述了铬球铁应用于曲轴的优势.通过长期的试验研究,完全解决了铬球铁的生产技术问题,证明了铬球铁是取代合金钢,制造大马力曲轴的首选材料.     

Austempered ductile iron: a competitive alternative for forged induction-hardened steel crankshafts

The mass-production considerations in replacing forged and induction-hardened steel crankshafts with ADI are described for a four-cylinder 120 h.p. petrol engine and a single-cylinder diesel engine. Microstructure, mechanical property, solidification, casting system, heat treatment and machining problems are examined for castings made using the sandwich and inmould treatment methods. Analysis of the results shows that the steel crankshafts can be replaced without a change in design by ADI components with a 10% weight saving and 30% lower production costs. It was found also that successful production of a heavy-duty ADI component requires close control over all the manufacturing processes.     

柴油机曲轴裂纹失效原因分析

通过对QT900-2型球墨铸铁柴油机曲轴的化学成分分析、显微组织及裂纹的宏微观形貌分析、硬化层深度测量和力学性能测试,分析了曲轴裂纹的失效原因。结果表明,柴油机划瓦,导致曲轴表层二次淬火,次表层发生再回火,使轴颈表面产生了较大内应力,是诱发裂纹失效的主要原因,表层局部存在的碳化物和疏松是裂纹生成的内在因素。     

45钢曲轴断面收缩率低的原因分析及改进

采用化学成分分析、慢速拉伸试验、扫描电镜及能谱分析等检测方法,对断面收缩率偏低的45钢曲轴进行了分析.结果表明,钢中氢含量偏高是导致曲轴断面收缩率不合格的原因.通过控制钢中的氢含量,保证了曲轴的力学性能,消除了曲轴在使用中发生氢致断裂的质量隐患.