消失模铸造高炉溜槽衬板

根据溜槽衬板的工况条件，提出了在高铬耐磨合金材料上镶铸硬质合金的新方法。将硬质合金预埋于EPS模型内，再进行浇注，从而得到综合性能优良的复合材料。在母体材料中添加了Cr、Mo、W、V等合金元素及合适的成分，得到显微组织硬度很高的M7C3型碳化物，因而材料具有很高的耐磨性；碳化物呈弥散分布，材料的冲击韧度也较高；由于硬质合金的加入，使衬板的红硬性得到明显提高。采用消失模铸造，溜槽衬板的使用寿命大大提高。     

Cr26MoWVTiRE合金铸铁溜槽衬板开发与应用

针对钢铁企业高炉布料溜槽衬板所处的恶劣作业环境,研究开发出具有一定耐高温、耐腐蚀性的Cr26MoWVTiRE高铬合金铸铁材料.在经1 020,～1 050℃淬火+320～520℃回火,材料的硬度达到HRC 60～62,冲击韧度ak＞5 J/cm2.Mo、W合金和V、Ti等强碳化物元素的复合加入,提高了溜槽衬板的硬韧性、红硬性和高耐磨性,衬板实际使用寿命超过18个月.与镶铸硬质合金溜槽衬板相比,该衬板具有生产工艺简单、成本低、性价比高等特点,有一定推广应用价值.     

国外自航耙吸挖泥船耐磨泥泵的材质分析

对服役超过6.5年的国外进口自航耙吸挖泥船泥泵外壳和衬板的化学成分、显微组织进行分析、断口形貌观察和能谱分析以及硬度测试。结果表明,挖泥船泥泵材料为25%Cr的高Cr白口铸铁,显微组织为珠光体+莱氏体+少量片状渗碳体,组织均匀,无大块渗碳体,接近共晶组织,渗碳体为高Cr合金渗碳体,Cr含量达到60%以上;泥泵材料的硬度在50～58 HRC之间保证了良好的耐磨性;确定了自主制造泥泵可选择的材料化学成分。     

中碳铬钼合金钢球磨机衬板的研究

为提高球磨机衬板的性能,采用多元合金化成分设计,通过适当提高Cr、Mo等中强碳化物形成元素来增加中碳高合金钢组织中的碳化物含量。采用退火、淬火加回火的工艺,得到针状马氏体+碳化物+残余奥氏体组织,其中碳化物大多为点球状和短杆状。结果表明,该材料能满足衬板的硬度要求,同时具有较好的韧性。     

耐磨复合材料溜槽衬板的开发与试验研究

针对钢铁企业高炉布料溜槽衬板所处的恶劣作业环境,开发生产出高铬合金铸铁/硬质合金耐磨复合材料溜槽衬板。以Mo、W、V、Ti等多元合金化形成的超硬韧M基体和具有超强抗磨性及一定耐热耐腐蚀性的W-Co硬质合金的冶金结合,提高了溜槽衬板的硬韧性和红硬性,经1 020℃~1 050℃空冷淬火、420℃~500℃回火,基体宏观硬度HRC≥60,aK≥6 J/cm2,硬质合金复合前后的硬度无明显变化。冶金结合良好,无内部组织缺陷。比堆焊、钎焊镶嵌硬质合金复合铸造工艺等,工序简便,生产制备成本低,适合规模化生产。使用寿命是传统高铬铸铁整体铸造溜槽衬板的5倍左右。实现了金属耐磨损复合材料技术的新突破。具有较大理论研究和工程应用价值。     

退火温度对高硅钢组织与硬度的影响

研究了退火温度对两种高硅钢材料的显微组织和显微硬度的影响。结果表明,合金元素Cr的加入可以细化高硅钢的晶粒,保证材料的硬度和韧性;在退火过程中,材料的晶粒随温度的升高而增大,在1000℃左右发生再结晶而形成等轴细晶;随退火温度升高,材料的显微硬度先增大后变小,在高温下晶粒长大对硬度的影响大于有序相转变的影响,可保证材料高温退火后的延展性。     

球磨机衬板压条失效损伤分析

针对磷肥生产过程中使用的风扫球磨机衬板压条的失效损伤行为进行研究。采用体视显微镜、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及显微硬度仪等分析了失效衬板压条服役后的宏观、微观损伤形貌,结合成分、组织特点、显微硬度测试及冲击性能测试,讨论了该材料在磷矿石风扫球磨过程中的损伤失效机理。结果表明:该衬板压条材料在磷矿石球磨过程中受到明显的冲击、磨损及高温氧化腐蚀等作用。脆性断裂、高温氧化、腐蚀坑和磨损剥落坑是衬板压条损伤的主要形式,冲击-氧化腐蚀-磨损的交互作用是导致衬板失效的主要原因。     

显微组织对4Cr5MoSiV1钢室温和高温耐磨性的影响

采用销盘式高温摩擦磨损试验机,对不同显微组织的4Cr5MoSiV1钢在25℃和400℃下进行了干磨损试验,研究了显微组织对其耐磨性的影响,并探讨了磨损机制。研究结果表明,4Cr5MoSiV1钢在室温下主要为粘着磨损,其耐磨性不仅取决于材料的硬度,还与其断裂抗力有关;400℃时的磨损为氧化磨损,但已超越了Quinn型氧化轻微磨损,其耐磨性取决于材料的硬度、韧性以及热稳定性。室温耐磨组织应具有高的硬度和一定的断裂抗力,而高温耐磨组织应具有高的硬度和热稳定性及一定的韧性。     

Cr26型高铬铸铁水泥球磨机耐磨衬板的开发

开发了一种具有高耐磨性的Cr26型高铬铸铁水泥球磨机衬板材料,采用正交试验的方法获得试验铸铁最佳热处理工艺,并对其组织及性能进行分析。结果表明,试验材料最佳热处理工艺为1 050℃×3 h油冷+300℃×2 h空冷,显微组织为回火马氏体+(Fe,Cr)_7C_3共晶碳化物+二次碳化物+残余奥氏体,硬度HRC58,冲击韧度3 J/cm~2。在最佳热处理状态下,该试验材料具有优异的耐磨性,为12.739 g~(-1),但其冲击韧度较低。经过最佳热处理工艺后该试验材料耐磨性能优异,可作为高耐磨性的水泥球磨机衬板材料。     

热处理对土木工程机械材料ZG85Cr2MnMo力学性能及耐磨性能影响

以土木机械搅拌机衬板材料ZG85Cr2MnMo为研究对象,在不同条件下进行热处理,热处理后对其硬度、淬透性、冲击韧度及耐磨性进行分析。结果表明:随淬火温度的升高,土木机械搅拌机衬板材料硬度先变大后减小,在880℃时达到最大值828 HV,且该温度下淬火试样的淬透性及淬硬性良好;随回火温度的升高,硬度逐渐下降,冲击韧度不断上升,试样在400~500℃回火获得较高硬度的同时已具备较好的冲击韧度;综合硬度、冲击韧度和耐磨性分析,土木机械搅拌机衬板材料ZG85Cr2MnMo的最佳热处理工艺为880℃加热油淬,500℃回火,该热处理工艺下衬板材料可以获得较好的综合性能。     

铌和热处理对高铬铸铁组织性能的影响

在无钼高铬铸铁中加入适量铌和锰,研究了热处理工艺对其组织和性能的影响。结果表明:加铌并配合高温淬火-亚临界回火工艺,可改善共晶碳化物的形态和分布,并产生明显的二次硬化。试验合金的宏观硬度与Cr15Mo1Cu1高铬铸铁相当,而抗磨性优于后者。     

Cr25Mo2W3耐磨铸铁硬度和抗冲刷腐蚀性能

高铬钼钨耐磨铸铁以高硬度著称。通过金相组织观察、X射线衍射相结构分析、图像分析仪定量金相测试、电子探针微区成分分析、力学性能检测和盐水砂浆中的低角度冲刷腐蚀试验，研究了含碳量和含钼量对高铬钼钨耐磨铸铁组织、结构、硬度、冲击韧性和抗冲刷腐蚀性能的影响规律。结果表明，淬回火280Cr25Mo2W3铸铁是以马氏体和残余奥氏体为基体，以（Cr、Fe、W、Mo）7C3和（Fe、Cr、W、Mo）23C6为增强相的复合材料。在含碳量2．03％-2、79％的范围内，随着含碳量的增加，淬回火的Cr25Mo2W3耐磨铸铁的硬度逐渐提高，冲击韧度先升后降。随着含钼量的增加，280Cr25W3铸铁硬度提高，冲击韧度下降。M7C3和M23C6数量的增加以及MTC3显微硬度的提高，是提高铸铁硬度和降低韧性的主要原因。高硬度280Cr25Mo2W3耐磨铸铁的M7C3横剖面（择优生长方向的垂直面）硬度HV1645，纵剖面硬度HV1383，经淬回火热处理该铸铁的硬度达HRC65，具有优异的抗低角度冲刷腐蚀性能。     

钨对淬火回火高铬铸铁冲击性能和耐磨性的影响

通过冲击试验和磨损试验,研究了钨含量对淬火回火高铬铸铁性能的影响。结果表明,热处理对钨元素的分布影响不大,钨在基体和碳化物中均匀分布。随钨含量增加,淬火回火高铬铸铁硬度增加,冲击韧度和耐磨性先升高后降低。高铬钨铸铁硬度为62～65 HRC,冲击韧度为6～8 J/cm2,一定量钨的加入能显著提高高铬铸铁的耐磨性。     

淬火工艺对Cr26高铬耐磨铸铁组织与硬度的影响

利用光学显微镜、洛氏硬度计等研究了不同淬火工艺对Cr26高铬耐磨铸铁组织与硬度的影响。结果表明:铸态Cr26高铬铸铁组织主要由初生奥氏体和碳化物组成。经980~1060 ℃不同温度淬火、空冷后,高铬铸铁组织中有大量二次碳化物析出。随着淬火温度的升高,析出的二次碳化物先增加后减少,试样硬度先升高后降低。1020 ℃淬火试样硬度达到峰值,为65.7 HRC。1020 ℃淬火高铬铸铁,经空淬、油淬和水淬不同方式冷却,随着冷却速度的增大,高铬铸铁组织中碳化物颗粒、碳化物比例逐渐增大,硬度逐渐增大,其中水淬高铬铸铁试样硬度最大,达到68.2 HRC。     

热处理对高铬铸钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和扫描电镜分析热处理对高铬铸铁的微观组织的影响,通过硬度测试和耐磨性测试研究热处理对高铬铸铁的力学性能影响.结果表明:当固溶处理温度在920℃以下时,淬火+回火后的组织为铸态组织;当固溶处理温度920℃及以上时,淬火+回火后铸态组织消失,出现淬火组织;随着固溶处理温度的升高,高铬铸铁硬度与耐磨性先升高后下...     

伞帽用高铬铸铁在热强碱腐蚀环境下的磨损分析

针对氧化铝行业中常用的Cr28和Cr20高铬铸铁伞帽在相同工况条件下的磨损机理进行分析,并对比研究了实际生产中两种失效材料的成分、组织及性能。结果表明,伞帽部件在高温强碱腐蚀条件下受到外界冲刷时,磨损量由微切削磨损与变形磨损这两种机制共同决定。含铬量较高的Cr28高铬铸铁,其冲刷和抗腐蚀磨损性能均优于Cr20高铬铸铁。伞帽服役寿命主要受浆料和表层的铸铁材料两大因素影响。两种试验材料经淬火+回火处理后,基体组织中主要为回火马氏体+M₇C₃型碳化物+少量残留奥氏体,其中含铬量较高的Cr28高铬铸铁中共晶碳化物含量更高,且分布更加弥散,其平均硬度值为64.0 HRC,高于Cr20高铬铸铁的60.2 HRC。最终确定Cr28高铬铸铁作为伞帽材质更能满足氧化铝生产及设备检修周期的需要。     

等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能

采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(Fe,Cr)7C3和共晶组织组成,WC增强型高铬铸铁堆焊层由初生碳化物、WC颗粒和共晶组织组成。与高铬铸铁相比,WC增强型高铬铸铁由于WC的加入,初生碳化物面积分数非常高,共晶组织数量相应减少;WC增强型高铬铸铁的硬度,耐电解腐蚀性和耐热腐蚀性均优于高铬铸铁。两种堆焊层熔合线处的硬度陡降,结合线扫描结果说明,WC的加入不影响WC增强型高铬铸铁堆焊层与基体界面处的冶金结合和堆焊质量。     

含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织和力学性能的影响

高碳量高铬钼钨耐磨铸铁是一类新的耐磨材料。通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)组织观察、X射线衍射相结构分析、图像分析仪定量金相测试和力学性能检测,研究了含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构、硬度和冲击韧性的影响。结果表明,在含W为0～2.79%时,随着含W量的增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的二次碳化物结构类型没有改变,二次碳化物为M23C6型结构,二次碳化物数量增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度提高。高硬度高铬钼钨耐磨铸铁硬度61.3～63.2HRC,冲击韧度3～4J/cm2,综合力学性能较好。290Cr26MoW2.79铸铁的硬度超过63HRC,可用于冲刷磨损(磨蚀)等严酷磨损工况。     

淬火回火工艺对Cr26过共晶高铬铸铁组织及性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、冲击试验和磨损试验等手段,研究了淬火和回火工艺对Cr26型过共晶高铬铸铁组织、硬度、冲击吸收能量和耐磨性的影响。结果表明,经980~1100 ℃淬火和250~600 ℃回火后的Cr26过共晶高铬铸铁的组织主要是马氏体基体,M₇C₃碳化物和少量奥氏体。初生碳化物为六边形,共晶碳化物和回火生成的二次碳化物呈短棒状。总体碳化物含量随淬火温度升高略有上升。随回火温度的升高,硬度先降低后增加,超过500 ℃回火时再次降低,而冲击吸收能量先增加后降低,超过350 ℃回火时再次上升。不同温度淬火时,对应最大耐磨性的回火温度不同。980、1050 ℃淬火时,再经250 ℃回火获得最高的耐磨性,而1100 ℃淬火时,再经350 ℃回火获得最大耐磨性。     

Enhancement of wear resistance and impact toughness of as cast hypoeutectic high chromium cast iron using niobium

The effect of niobium additions on the as-cast microstructure of a hypoeutectic high-Cr cast iron containing 2.2 wt.% C and 16.5 wt.% Cr was investigated. With increasing niobium content, the eutectic M₇C₃ carbides were refined and became less elongated as well as its volume fraction was decreased gradually. The first precipitated NbC particles could be act as heterogeneous substrate of proeutectic austenite and a barrier to M₇C₃ grain growth. The morphology of NbC carbides changed with increasing niobium content. Such NbC particles were increased with increasing Nb content and subsequently contributed to increased hardness. Optimum toughness was obtained for the irons alloyed with 2.14% Nb. The effects of applied load and Nb-additions on wear resistance of high chromium cast iron have been studied. The results showed that wear resistance increases with increasing Nb addition. Furthermore, the effectiveness of the NbC particles on the weight loss was more evident at higher loads.