本文以铁石墨系金属为研究对象,系统研究了铁石墨系金属中残余奥氏体组织的形变诱发相变行为以及其对摩擦磨损行为的影响。首先在不同温度(230℃、300℃、380℃)下对铁石墨系金属进行等温淬火热处理并获得了具有不同奥氏体含量的铁石墨系金属(S-230、S-300、S-380)。选取残余奥氏体体积分数约为44%的试样在不同应变速率(0.1mm/min、0.5mm/min、1mm/min、5mm/min、10mm/min)和应变量(10.54%、18.17%、25.96%、40.58%)条件下进行室温压缩变形试验,并对变形后的试样进行显微组织观察,研究了铁石墨系金属中高碳过冷奥氏体在室温条件下的应力诱发相变行为。随后,采用销盘式干滑动摩擦试验仪对具有不同残余奥氏体的铁石墨系金属进行摩擦磨损试验,研究了高碳过冷奥氏体含量及在摩擦磨损试验过程中形变诱发相变硬化对摩擦磨损行为的影响。得到如下结论:等温淬火后铁石墨系金属基体由针状纳米铁素体(α相)和高碳过冷奥氏体(γ相)组成,并且高碳奥氏体含量随着等温淬火温度的升高而增多。高碳奥氏体以粗大的块状或细小针状形态存在于铁石墨系金属基体中。铁石墨系金属的强度随着残余奥氏体的增多而降低,而塑性随着残余奥氏体的增多而提高。室温压缩试验表明,铁石墨系金属中的残余奥氏体机械稳定性较差,随着应变量的增加,高碳过冷奥氏体形变诱发相变量越大;而过冷奥氏体形变诱发相变量随着应变速率的升高而降低,这主要是由于应变速率的增大使得马氏体相变的驱动力降低并进而导致形变诱发相变的减小。摩擦磨损磨损试验表明,铁石墨系金属的摩擦行为以及抗磨损性能与基体中残余奥氏体含量密切相关。铁石墨系金属中的石墨会在摩擦磨损过程中被拖拽至磨损表面起到润滑的作用,这导致了铁石墨系金属较低的摩擦系数。铁石墨系金属的摩擦系数随残余奥氏体含量的增多而降低。摩擦磨损试验表明,高硬度的铁石墨系金属具有更优异的耐磨损性能。此外,铁石墨系金属中的高碳残余奥氏体会在摩擦力的作用下发生形变诱发相变并在摩擦表面形成厚度约100-200微米的硬化层。相同磨损条件下,含有较多高碳奥氏体的铁石墨系金属表现出较大的硬化层的厚度,这种硬化层的形成有利于磨损率的降低。磨损试样表面形貌表明铁石墨系金属磨损初期以微观切削磨损和犁沟磨损为主,长时间磨损后以微疲劳磨损和粘着磨损为主。