贝氏体球铁主要分为两大类:一类是以奥氏体+贝氏体为基体组织的贝氏体球铁,称为
以贝氏体+少量碳化物为基体组织的贝氏体球铁,贝氏体等温淬火球铁优势,称为贝氏体球铁(Bainite Ductile Iron),简称BDI。这种材料具有很好的耐磨性,同时具有一定的强度和韧性。
1949年W.W.Braidwood就曾预言,针状组织(贝氏体)铸铁可能是机械性能很好的铸铁。随后,美国国际收割机公司于1952年曾用这种球铁代替铸造高锰钢生产履带。但在此后的20年间,等温淬火球铁材质,由于这种材料的需要有限,在工业生产中很少应用,致使它的发展基本上处于停滞状态。直至60年代末70年代初,国际上才重新开始这种材料的研究, 1977年M.Johansson宣布芬兰Kymi-kymmene公司所属的Karkkila铸造厂开发了一种使用性能优异的新型球铁,即奥氏体-贝氏体球墨铸铁,等温淬火球铁厂家,并在美、英、法、加等13个国家申请了**。这一报导引起了广泛重视,各国从不同角度进行了规模巨大的研究工作。目前生产贝氏体球铁的方法已由过去的等温淬火单一方法发展到连续冷却淬火和合金化铸态等多种方法。
连续冷却淬火工艺
连续冷却淬火工艺是将高温奥氏体化后的铸件立即淬入特定的淬火介质中,经连续冷却获得奥-贝组织的生产方法。与等温淬火工艺相比,等温淬火球铁,工艺简便;与铸态工艺相比,合金加入量大幅度降低,生产成本较低。但是,经连续淬火后的工件具有复杂的内应力,而且组织不稳定,所以回火是必要的后续工序。
目前,生产连续淬火贝氏体球铁主要通过两个途径: 加入提高球铁淬透性的合金元素,合金元素的作用与选择同铸态工艺一致,但其加入量大幅度降低; 选择合适的淬火介质。