《连续冷却对QT700组织与硬度的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《连续冷却对QT700组织与硬度的影响（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验报告连续冷却对QT700组织及硬度的影响 技术一部20XX8月3日一、前言 金属材料的热处理过程一般是有加热、保温和冷却三个阶段所组成,其目的是改变金属及合金的部组织结构,使其满足服役条件所提出的性能要求。为了使经热处理后得到所要求的组织和性能,应加热至相变临界点以上,形成奥氏体,然后再以一定的冷速进行冷却,根据冷却速度的不同,可得到很多不同的组织,有：马氏体、贝氏体、珠光体等。 球墨铸铁的基体组织对球墨铸铁性能有重要影响,通过改变球墨铸铁的基体组织,不 仅可以有效地调整球墨铸铁的强韧性能,而且可以使球墨铸铁具有良好的耐磨性能和抗冲 击性能。对于铸态QT700珠光体含量低,必须经热处理工艺
2、来提高珠光体的含量,增加QT700的硬度值。将其加热到奥实体化温度900左右,进行冷却。奥氏体向珠光体转变+FeC,从而增加珠光体的含量,改善铸件的组织及性能。 目前针对GMS小行星架热处理后,珠光体含量无法提到。现研究热处理时冷却速度对组织的影响,珠光体在不同冷速下的含量差异。二、试验目的1、了解奥氏体转变过程。2、掌握热处理工艺的作用和目的。3、研究QT700热处理时不同冷却速度下,组织及硬度的变化。4、了解成分不同时对热处理工艺的影响三、试样材料和装置材料：GMS小行星架浇注系统、硝酸、酒精装置：轻型台式砂轮机、金相试样抛光机、HB-3000B型布氏硬度计、箱式电阻炉、电子光学显微镜四、
3、试验方案 1、分别取GMS小行星架86、87的浇注系统,截取长度为200mm的试棒两根。编号为86、87。2、将取好的试棒置于马弗炉中加热到900,并保温1小时。3、把加热的试棒进行底端淬火,即下端用水冲,如右图。时间约7分钟,致使温度降到约400左右。4、将冷却的试棒86、87,分别在淬火的那段底端加工长15mm、直径30mm的圆柱形试样,从底端依次编好号为1、2、3、4、5、6号。每个试样在靠近底端的那个面进行硬度测量和金相观察。五、原始数据：硬度及成分、金相组织1、硬度及成分%序号硬度HBCSiMnPSCrAlCuTiMg862233.582.060.3110.0270.0090.020
4、0.0130.4630.0210.045872073.572.600.3150.0250.0080.0220.0190.3110.0220.0372、金相组织8687 从金相照片来看,他们的原始组织珠光体含量差不多,但硬度值有点差异,86的硬度值大了不少,从成分来看,86中的铜要高了一些,分析铜对组织及球化的影响,可判断是铜的作用使得他们的原始硬度存在一定的差异。六、实验结果：硬度与组织金相86HB1004001号4412号3003号2854号2695号2556号24087HB1004001号4292号2803号2724号2415号2756号255七、结果与分析1、从硬度测量来看,试样86的硬
5、度从1号到6号依次减小。1号硬度很高,高达441,他们的硬度都高于原始硬度。试样87,从1号到4号硬度也逐渐减小,他们的硬度与试样86对应的差不多。但是5号和6号硬度有所回升,大小与2号、3号差不多。2、从金相照片可看出,试样86、87中的1号都是马氏体组织,试样86中从2号到6号组织是以珠光体为主,其含量逐渐减少。试样87中的2、3、4号同样是以珠光体为主,含量也在逐渐减少,但在5、6号组织中出现了贝氏体,是一中黑针状的下贝氏体。3、组织与硬度值基本上是对应的,马氏体的硬度很高,是一种在较低温度下发生的无扩散型相变；贝氏体的硬度也较高,它是奥氏体在中温区发生的相变；其它的硬度值随珠光体含量而
6、发生变化。实际上存在贝氏体组织的硬度值要比实验中的高,试样87中5、6号硬度值较低是由于组织中有残余奥氏体,6号中的残余奥氏体量就要多,致使其硬度较5号小了不少。因为贝氏体相变过程都会有残余奥氏体生产。4、热处理以后,硬度较原始值都明显高很多,组织也变得复杂多,从金相照片可以看出,有几个基体的组织不再是原来的珠光体加铁素体,有的有好几种组织。如试样87中有B+P+A。5、冷却速度对基体的组织及硬度有很大的影响,试棒经底端淬火后,从底端到顶端各个部位的冷速都不一样,所得组织有较大的差异。从金相照中也可以看出,试样86从2号到6号珠光体的含量依次减少。所以要得到合理的性能,热处理过程中,必须控制好
7、冷却速度。6、试样87中5、6号出现了贝氏体,对比他们的成分时发现,试样87中的Si较高。个人认为是Si的含量高,诱发贝氏体相变。具体是什么原因导致贝氏体的出现？目前还很难理解,到底是Si的原因,还是操作原因,但对比试样86,同样的操作就没出现贝氏体。但是他们认为Si的含量没有这么高,测量时不准确,这就不得而知,还得做一些实验来证实此种现象。八、讨论1、冷却速度怎样控制？本实验是从底端淬火,从而使试棒的各个部位的冷却速度不一样,但是不知道冷速到底为多少,只是说明他们的冷速存在差异。冷速到底怎样控制呢？应该采取一些措施控制冷速,使珠光体含量增多而又不影响铸件的性能。对于热处理厂应该有很好的冷却措
8、施,特别是对于大的且发杂的铸件,不能用单纯的一种冷却措施来控制,应该多种集合,或者找到一种更合适的冷却办法。2、为什么有的试样出现了贝氏体？实验中发现试样87中中间位置有贝氏体存在,说明在热处理过程中发生了贝氏体相变,而试样86中就没有贝氏体生成,这是什么原因导致贝氏体相变的？比较86、87他们的成分,发现试样87中Si的含量偏高,其他成分差不多,难道是Si的含量高了诱发贝氏体相变,经查阅资料,发现很多关于Si对贝氏体转变影响的文章。Si能增加奥氏体中碳的活度,使碳向石墨聚集,贫碳区增加,贝氏体的形核几率提高,远墨球区域,Si使碳的含量起伏加剧,也使奥氏体晶产生贫碳区,而产生部分晶贝氏体形核。Si加速相变,缩短孕育期,对贝氏体相变不产生拖曳作用,促进贝氏体相变更完全。这都说明Si可以诱发贝氏体相变。 从存在贝氏体试样的硬度开看,其硬度值跟含珠光体量较多的差不多,如果消除残余奥氏体,其硬度会更高,所以贝氏体球铁的性能应该比珠光体球铁的性能更优越。 /
