金型 ADI 熱處理 360℃具有最佳韌性與最大量殘留沃斯田鐵,表現(xiàn)出最大
高週疲勞強度,疲勞性質(zhì)深受殘留沃斯田鐵量的影響。就熱處理溫度影響而言,
低溫時較細長的肥粒鐵板條密布于基地中,殘留沃斯田鐵含量較少;
相反地,高溫時較粗大的肥粒鐵板條分布于基地中,殘留沃斯田鐵含量較多
所以高溫時有較佳疲勞強度。就合金添加而言,合金型 ADI 因為銅和鎳的添加會擴大相圖中
沃斯田鐵區(qū)域,阻止碳化物的形成,基地組織較為均質(zhì)化,且擁有大量殘留沃斯
田鐵,而其沃斯田鐵形態(tài)具較少細長形,但有較多塊狀;在塊狀沃斯田鐵中的銅
和鎳,使 ADI 受應(yīng)力作用時,增加其穩(wěn)定度,穩(wěn)定的沃斯田鐵具有良好加工硬
化能力。
在非合金 ADI 的高週疲勞強度測試中,殘留沃斯田鐵能誘發(fā)變態(tài)成麻田散鐵
測試時,試棒的外部區(qū)域會受到最大應(yīng)用應(yīng)力振幅,中心軸的區(qū)域則較不
受應(yīng)力。疲勞裂痕常出現(xiàn)于靠近試棒外部區(qū)域,在這高應(yīng)力區(qū)域,塊狀沃斯田鐵
易在疲勞裂痕尖端前緣形成應(yīng)力誘起之相變態(tài)并變態(tài)成麻田散鐵,麻田散鐵變態(tài)
會在裂痕尖端消除應(yīng)力集中,且變態(tài)過程中因為體積膨脹由γ(fcc)變成 M(bct)
產(chǎn)生殘留壓應(yīng)力,可阻止裂縫成長,降低疲勞裂痕成長率,因此提高破裂韌性。
其他較不受應(yīng)力區(qū)域,塊狀沃斯田鐵會進行加工硬化,可部份改善疲勞強度