PDF《直接铸造变韧铁系球墨铸铁之研究》

120 - Journal of China Institute of Technology Vol.29-2003.12 低扩散不易,变态时间增长,相对地增加残留沃斯田铁量,所以在沃斯回火中下 变韧铁的得到也往往兼具适度的延性,是一良好的组合. 至於变韧铁形成的详细机构,从Bain 发现变韧铁后,各方的研究络绎不绝, 至今犹在进行,最主要的争论在(1)剪变机构或(2)扩散控制机构,在析出肥粒铁的 型态上谁属最佳之模式不得而知. R.F.H 认为下变韧铁的形成和麻田散铁变态中 沃斯田铁和肥粒铁间的介面有相同的特色,因此认为下变韧铁的形成靠剪力[4]. 相反的 H.I.A.和H.R.K.两人则以为(1)变韧铁中肥粒铁侧向的生长曾经被证实是 由沃斯田铁中的碳所控制.(2)由上变韧铁中的析出板状的长度和宽度,证实剪变 模式是不确实的.至於变韧铁中碳化物的析出在沃斯田铁和肥粒铁的界面则属正 确.近来大量借助 TEM 来了解变韧铁的机构 , 陆续有 H.K.D.H. Bhadeshia and D.V. Edmonds 以为下变韧铁中肥粒铁的形成机构属於剪变模式[5];

同时证实利用介稳 平衡感的观念来控制上变韧铁到下变韧铁的转置,是无法应用於目前的钢材.在B.P.J Sandvik 研究 Fe-Si-C Alloys 的变韧铁反应,也阐述了变韧铁中的肥粒铁很严 重的转位,而肥粒铁周围的沃斯田铁包含有双晶的特徵.此又为变态剪力模式的 明证 [6],至於上变韧铁和下变韧铁的分隔温度和基地碳含量间有参考关系.在K.R. Kinsman and H.I. Aaronson 述及在过共析钢中出现的碳化物优先析出 [7],给予 Inverse Bainite 的名称与传统之变韧铁相别 , 传统的变韧铁指肥粒铁优先析出 [8,9]. 球墨铸铁的应用围十分广泛,而使用的层次则需看基地的性质.近来在工程 上的应用趋於高强度、相当的韧性和适度的延性等特色的材料,而球墨铸铁中的 变韧铁基地恰好满足此一趋势的需求,使得目前在工业先进国家引起广泛的研究 风潮,姑且无论是利用直接铸造或是经由沃斯回火热处理所得者,在实际工程上 的有效利用,如轧钢辊子、帮浦座、制纸工业使用的大型辊子、纺织工业的重要 零件、机械中的凸轮、扣链齿轮、铁轨工业[10,11]等不胜枚举,证实其确有实用的 经济价值. 经由沃斯回火而得变韧铁基地球墨铸铁的方式,从事的人很多,可寻的资料也 不少,缘由在热处理过程易於掌握;

而直接铸造法方面的资料则相对地显得不足 和不完整.因此本研究利用铸件本身的余热,在低合金组成、固定模厚的情况下 寻求一可行的方法,来得到变韧铁基地的球墨铸铁,以免除沃斯回火、简化制程 并节省能源降低成本.

二、材料与实验方法 2.1 实验材料 制订........