Mikrostruktura i właściwości powierzchni odlewów z żeliwa ADI

Prowadzone badania nad żeliwem ADI sprowadzają się zwykle do właściwości objętościowych tego materiału. Właściwości warstwy wierzchniej nadal jednak pozostają zbyt mało rozpoznane. Dotychczas stwierdzono, że ADI posiada unikalną cechę umacniania powierzchniowego przez zgniot lub obróbkę mechaniczną. Podejmowane były również nieliczne próby innego rodzaju oddziaływania na ADI, np. przez proces PVD lub laserową modyfikację powierzchni, przede wszystkim ze względu na nietrwałość korzystnej mikrostruktury tego żeliwa w temperaturach klasycznych obróbek powierzchniowych. Zabiegi te miały jednak ograniczone zastosowanie. Poszukiwane są zatem nowe, lepsze, bardziej ekonomiczne metody modyfikacji właściwości powierzchniowych wyrobów z żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego. W artykule przedstawiony został nowy sposób obróbki powierzchniowej polegający na połączeniu obróbki cieplno-chemicznej z zabiegami obróbki cieplnej prowadzącej do otrzymania żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego. W artykule przedstawiono wyniki badań strukturalnych, twardości oraz odporności na zużycie przez tarcie żeliwa sferoidalnego hartowanego izotermicznie w złożach fluidalnych. Odpowiednie właściwości powierzchniowe uzyskano za pośrednictwem procesu wysokotemperaturowego węgloazotowania, który został adaptowany do cyklu obróbki cieplnej dla żeliwa ADI. Okazuje się, że w wyniku takiej połączonej obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej można uzyskać wysoką twardość i odporność na zużycie żeliwa sferoidalnego oraz znacząco poprawić energochłonność cyklu jego obróbki cieplnej przez zespolenie dwóch procesów obróbczych.

---

The article presents some basic and well-known information on the surface modification of austempered ductile iron (ADI) parts and castings. It has been shown that the best way of improving the surface properties of ADI is by machining or surface deformation through shot peening or surface rolling. It was mentioned that the conventional thermo-chemical treatment of ADI is very complicated because of destruction of the ausferritic matrix at high temperatures. That is why the author propose a non-conventional thermo-chemical treatment as a part of ADI heat treatment. In this way it is possible to obtain a favorable change in the properties of ADI surface layer.