一种等温淬火蠕墨铸铁及其制备方法技术领域
本发明属于蠕墨铸铁领域，涉及一种等温淬火蠕墨铸铁及其制备方法。
背景技术
蠕墨铸铁是一种石墨形态介于片状和球状之间的一种新型工程材料，兼有灰铸铁
良好的导热性、减震性及球墨铸铁良好的耐磨性和高强度，既可以用于柴油发动机机体、缸
盖、钢锭模、玻璃模具的制造，又可以用于气缸套、刹车片、制动鼓、进排气歧管等的制造。
随着汽车安全性、动力性的升级，市场对高安全性、高强度、高耐磨性、长疲劳寿命
的相关零件的需求日益迫切，如制动鼓、刹车盘及气缸套等。另外，人们对零件的可靠性和
使用奉命也提高了更高的要求。目前使用的蠕墨铸铁基体一般为铁素体、珠光体或者两者
的混合物，使用时由于强度、硬度较低导致耐磨性不够而出现磨损严重，韧性不足导致抗热
疲劳性能差而使用寿命下降。
等温淬火工艺是指，把钢件加热使其奥氏体化并均匀化后，使之快冷到贝氏体转
变温度区间(260~400℃)，放入温度稍高于Ms点的硝盐浴或碱浴中，等温保持一定时间，使
奥氏体转变为贝氏体，然后取出置于空气中冷却的淬火工艺。用等温淬火后的蠕墨铸铁制
成的零件既保持了蠕墨铸铁导热性好的优点，又增加了基体的强度和韧性，提高了零件的
耐磨性及抗断能力，拓宽了蠕墨铸铁的使用范围。
发明内容
本发明为解决蠕墨铸铁使用时由于强度、硬度较低导致耐磨性不够而出现磨损严
重的技术问题，公开了一种等温淬火蠕墨铸铁及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种等温淬火蠕墨铸铁，其化学成份重量百分比为：C：3.55-3.65%、Si：2.35-2.5%、Mn：
0.7-0.9%、Sn：0.055-0.062%、S：0.01-0.02%、P：0.01-0.02%，余量为Fe。
所述蠕墨铸铁的制备方法如下：
（1）将蠕墨铸铁件加热至890±10℃的奥氏体化温度，保温处理至使奥氏体碳饱和；
（2）将经步骤（1）处理后的蠕墨铸铁件快速置入等温淬火介质中，冷却至马氏体开始转
变温度以上、贝氏体转变温度区进行等温淬火；
（3）将经步骤（2）等温淬火后的蠕墨铸铁件置于空气中自然冷却至室温，完成等温淬火
蠕墨铸铁的制备。
所述步骤（1）中，蠕墨铸铁件的奥氏体化保温处理的时间为1.5-2.5h。
所述步骤（2）中，等温淬火介质为重量百分数各为50%的熔融NaNO2和KNO2。
所述步骤（2）中，等温淬火温度为250-350℃。
所述步骤（2）中，在等温淬火介质中处理的时间为0.5-1.5h。
所述蠕墨铸铁的基体组织为：体积百分比为85%-90%的贝氏体和体积百分比为
10%-15%的富碳奥氏体。
本发明的有益效果在于：
（1）采用本发明的方案，经等温淬火处理后，制备的蠕墨铸铁，蠕化率≥80%，等温淬火
蠕墨铸铁材料既保持了蠕墨铸铁良好的导热性又可使Rm≥900MPa、硬度≥330HB、ak≥40J/
cm2，提高了工件的使用寿命。
（2）本发明在890±10℃保温1.5-2.5h奥氏体化后，快速淬入250-350℃的盐浴中
等温保持0.5-1.5h，然后出炉空冷，可得到体积百分比分别为85%-90%的贝氏体及体积百分
比为10%-15%的富碳奥氏体的基体的蠕墨铸铁，本发明技术方案简单，可操作性强，在生产
企业中均易方便快捷地使用，提高了铸铁质量。
附图说明
图1为实施例1中蠕墨铸铁透射电镜图。
图2为实施例2中蠕墨铸铁透射电镜图。
图3为实施例3中蠕墨铸铁透射电镜图。
具体实施方式
实施例1
（1）将蠕墨铸铁件加热至880℃的奥氏体化温度，保温处理2.5h至使奥氏体碳饱和。
（2）将经步骤（1）处理后的蠕墨铸铁件，快速置入重量百分数各为50%的熔融NaNO2
和KNO2的等温淬火介质中，冷却至马氏体开始转变温度以上、贝氏体转变温度区进行等温
淬火，等温淬火温度为350℃，在等温淬火介质中处理的时间为0.5h。
（3）将经步骤（2）等温淬火后的蠕墨铸铁件置于空气中自然冷却至室温，完成等温
淬火蠕墨铸铁的制备。
（4）经等温淬火处理后，制备的蠕墨铸铁如图1所示，蠕化率80%、贝氏体含量85%、
富碳奥氏体含量15%、抗拉强度Rm为900MPa、硬度为330HB、ak为40J/cm2。
实施例2
（1）将蠕墨铸铁件加热至890℃的奥氏体化温度，保温处理1.5h至使奥氏体碳饱和。
（2）将经步骤（1）处理后的蠕墨铸铁件，快速置入重量百分数各为50%的熔融NaNO2
和KNO2的等温淬火介质中，冷却至马氏体开始转变温度以上、贝氏体转变温度区进行等温
淬火，等温淬火温度为250℃，在等温淬火介质中处理的时间为1.5h。
（3）将经步骤（2）等温淬火后的蠕墨铸铁件置于空气中自然冷却至室温，完成等温
淬火蠕墨铸铁的制备。
（4）经等温淬火处理后，制备的蠕墨铸铁如图2所示，蠕化率88%、贝氏体含量87%、
富碳奥氏体含量13%、抗拉强度Rm为910MPa、硬度为345HB、ak为42J/cm2。
实施例3
（1）将蠕墨铸铁件加热至900℃的奥氏体化温度，保温处理1h至使奥氏体碳饱和。
（2）将经步骤（1）处理后的蠕墨铸铁件，快速置入重量百分数各为50%的熔融NaNO2
和KNO2的等温淬火介质中，冷却至马氏体开始转变温度以上、贝氏体转变温度区进行等温
淬火，等温淬火温度为300℃，在等温淬火介质中处理的时间为1h。
（3）将经步骤（2）等温淬火后的蠕墨铸铁件置于空气中自然冷却至室温，完成等温
淬火蠕墨铸铁的制备。
（4）经等温淬火处理后，制备的蠕墨铸铁如图3所示，蠕化率90%、贝氏体含量90%、
富碳奥氏体含量10%、抗拉强度Rm为890MPa、硬度为320HB、ak为38J/cm2。