奥贝球铁件组织、性能与热处理方法

奥贝球铁件组织、性能与热处理方法简介
近两年计量理化室陆续接到材料牌号为A-B QT900-7（奥贝球铁）的铸铁件在安装过程或售后出现质量问题的情况反馈，要求理化室进行失效分析，如：左下支架—第二前减震器。

分析过程中我们发现相关部门及配套生产厂对该牌号铸铁了解甚少，实际送来检验的失效件都是普通球铁（铁素体球铁），没有一例是奥贝球铁。

下面我将对奥贝球铁材料的组织、性能及热处理方法做一简单介绍。

一、奥贝球铁：奥贝球铁是铸造业技术发展的趋势，因其综合机械性能远超现有同类材料，大幅度地降低材料消耗，提高产品质量和寿命，同时价格与同类钢件相比低很多，所以欧美等发达国家已在汽车关键零部件、机械矿山、火车零部件等领域广泛应用。

我们遇到的A-B QT900-7牌号，只是奥贝球铁的一种。

“A-B”是奥氏体和贝氏体组织的简称，表明该球铁的基体组织为奥氏体+贝氏体，以示与其它球铁的区别；“QT 900-7”表明该牌号的球铁抗拉强度要达到900N/mm2以上，延伸率达到7%以上。

我厂常用的铁素铁球铁抗拉强度在450 N/mm2左右，延伸率在10%-15%。

由此可见，奥贝球铁材料具有较高的抗拉强度，较好的综合力学性能。

二、奥贝球铁的热处理工艺：球墨铸铁的一个优点就是可以像钢一样利用各种热处理方法改善金属基体组织，达到提高机械性能的目的。

奥贝球铁就是在铸造得到球墨铸铁后，又对球墨铸铁进行了等温淬火热处理后得到的。

等淬热处理使球墨铸铁的基体组织由铁素铁+珠光体转变成奥氏体+
贝氏体，从而提高了机械性能。

奥贝球铁的热处理工艺一般是：在900℃左右保温一段时间，使基体组织奥氏体化，然后再在300℃左右温度等温一段时间（一般在硝盐炉中进行等淬），然后空冷完成的。

不同牌号的奥贝球铁等淬温度不同。

三、奥贝球铁件的质量检验：
目前对奥贝球铁件的质量检验，我们依据的是集团公司标准Q/CAYJS-25-1998《奥氏体-贝氏体球墨铸铁铸件技术条件》。

奥贝球铁件与其它球铁件一样是以机械性能作为主要验收依据的，铸件首先必须保证机械性能合格。

但是作为非生产厂一般没有条件进行性能检验，尤其是失效件大多不具备取样进行性能试验的条件，这时一般厂家都会采取在铸件本体上截取试块进行金相组织检验的方法。

奥贝球铁件的金相组织检验项目主要包括：1、球化等级2、石墨大小3、基体组织中上贝氏体与残余奥氏体含量。

牌号为A-B QT900-7的奥贝球铁件：球化等级1-3级合格；石墨大小5-8级合格；残余奥氏体含量一般控制在25%-40%，其余为贝氏体。

随着奥贝球铁性能的提高，贝氏体含量增多，残余奥氏体含量下降。

以下是铁素体球铁和奥贝球铁金相组织照片。

图1铁素体球铁组织
放大倍数：100X
白色基体为铁素体
黑色条块为珠光体
黑色圆球为石墨
通过上述分析可以看出，奥贝球铁比我们常用的铁素体球铁生产工
艺要复杂，增加了等淬热处理环节。

这个环节的增加，不但增加了制造成本、限制了产量，而且使得很多铸造厂不具备了生产奥贝球铁件的能力。

这也是我们在失效件中没有检测到奥贝球铁的原因。

因此，汽车零部件在选择用奥贝球铁材料时应该慎重。

反之，汽车零部件一旦选用了奥贝球铁，也就说明了该零件需要较高的强度和综合力学性能，那就不能用普通铁素体球铁代替，否则因两者性能的差别导致汽车零部件早期失效也就不可避免了。

图2 奥贝球铁组织
放大倍数：500X
白色基体为残余奥氏体
黑色针状物为贝氏体
黑色圆球为石墨。