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含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)是在等温淬火球墨铸铁(ADI)的基础上派生出来的一种新型的工程结构材料。CADI因其优异的耐磨性、足够的强韧性和成本较低等优势,成为21世纪关注的热点材料之一,具有良好的应用前景。本文通过组织观察、能谱分析、X射线衍射分析、洛氏硬度测试、冲击韧度测试、耐磨性测试、扫描电镜断口及磨损表面分析研究了硼及等温淬火温度对CADI组织和性能的影响。试验结果表明,在所研究的硼含量范围内(0.020%-0.062%),CADI的铸态组织由石墨球、珠光体、一定数量的碳化物和极少量的铁素体组成。随着硼含量的增加,石墨球数量逐渐减少,石墨球径逐渐增大,石墨球圆整度逐渐降低,基体中珠光体数量有所增加,片层间距逐渐减小,碳化物的数量有一定程度的增加。硼对CADI热处理后的组织和性能的影响：不同含硼量试样经过900℃奥氏体化保温1.5h+250℃等温淬火保温1.5h后,组织由石墨球、针状铁素体、残余奥氏体及碳化物组成。随着硼含量的增加,碳化物和针状铁素体的数量增加,针状铁素体得到细化。钼、铜元素在基体中均匀分布,铬主要以(Cr,Fe)7C3的形式存在,锰主要以(Fe, Mn)3C存在,硼主要以Fe2B和Fe23(CB)6存在。随着硼含量的增加,CADI的硬度逐渐从55.8HRC增加到57.1HRC,冲击韧度从9.6J/cm2逐渐降低到8.3J/cm2,磨损率在0.198mg/m-0.181mg/m范围内持续减小,耐磨性逐渐提高。等温淬火温度对CADI组织和性能的影响：在不同等温温度下,含硼量0.047%的试样经等温淬火热处理后,组织由石墨球、针状铁素体、残余奥氏体、碳化物及少量的马氏体组成。随着等温温度由220℃升高至310℃,组织中马氏体逐渐减少直至消失,残余奥氏体数量增多,针状铁素体逐渐粗化,CADI的硬度由59HRC逐渐降低至53HRC,冲击韧度值由6.4J/cm2逐渐升高至10.2J/cm2,冲击断口形貌也由具有解理台阶和河流花样特性的脆性断裂逐渐变为具有部分韧窝和撕裂棱的准解理断裂,磨损率在0.179mg/m～0.206mg/m范围内逐渐升高,耐磨性持续降低,磨损表面特性逐渐由微观切削机制转变为微观切削和微观剥落机制。通过研究不同硼含量和等温淬火温度对CADI组织和性能的影响,优化出的含硼量0.047%的试样经过900℃奥氏体化保温1.5h+250℃等温淬火1.5h具有良好的综合性能,其组织由石墨球、针状铁素体、残余奥氏体和一定数量的碳化物组成,洛氏硬度达到57.8HRC,冲击韧度为7.7J/crn2,磨损率为0.183mg/m。