铸铁表面的合金及强化方法

提高铸铁表面的耐磨性,直接影响到其使用寿命。针对提高铸铁耐磨性的问题,介绍了用ＴＩＧ电弧对涂敷合金元素的灰口铸铁表面进行局部重熔处理,找出了电弧电流、电弧移动速度等工艺参数对试样表面性能的影响规律。并在不同条件下,对重熔层的相结构、元素分布、显微组织、硬度和耐磨性进行了测试和分析。结果表明,用ＴＩＧ电弧进行重熔处理能使灰口铸铁表面产生多种强化效果,尤其是通过合金化后强化效果更好,使表面性能有很大提     

磁场强度对重熔层耐磨性的影响

针对稠油泵灰口铸铁壳体内表面由于磨损,使其寿命达不到使用要求的问题,采用钨极氩弧重熔方法来强化铸铁表面,并在此基础上,在外加磁场的作用下,对铸铁表面进行了局部重熔处理,系统地研究了各种条件下磁场强度对重熔层的硬度及耐磨性的影响。找到了其影响规律。并对此进行了系统的理论分析研究。结果表明,引入适当的外加磁场不仅可以促进一次及二次结晶组织的均匀细化,减少了重熔层中的裂纹和气孔等缺陷,而且能够提高重熔层的表面硬度,使重熔层的表面耐磨性也显著增加,材料的表面性能可以得到明显的改善。     

The remelting strengthening on the internal surface of the thickened oil pump

It can directly influence the service life of the thickened oil pump through improving the wear resistance on the internal surface of the cast iron shell.The resistance to abrasion of gray cast iron HT200 is increased through hardening the surface of cast iron which is obtained as remel ting it with tungsten inert shielded gas arc.The effect of arc current and melting rate on the microstructure and wear resistance is studied.The results are compared with those of WC electrode hardfacing for castiron with chilled treating and proves that the remelting hardening principle is a much better and cheaper technique than the others.     

非转移弧层流等离子体射流熔凝铸铁表面耐磨性的研究

对在大气压条件下用非转移弧层流等离子体射流熔凝强化处理的W-Mo-Cu铸铁表面，采用光学显微镜、显微硬度计、磨损试验机、扫描电镜等，观察和测试了熔凝试样的表面层组织、硬度、耐磨性和磨损形貌。结果表明，熔凝后铸铁表面为初晶渗碳体和莱氏体组成的过共晶组织，硬度和耐磨性有了明显的提高。     

Microstructure and wear properties of low-alloy phosphoric gray cast irons

The effects of various alloying elements on the microstructure and wear properties of phosphoric gray cast irons were examined. The wear properties of gray cast irons were examined with wear tests in the lubricated condition at various final loads and sliding speeds. It is found that the microstructure and the morphology and size of flaky graphite do not change much with a small addition of alloying elements such as V, Nb, Mo and Cr. However, the wear resistance of phosphoric gray cast iron is found to increase significantly with an increasing amount of alloying element. For a given amount of alloying element, it is found that V and Nb are very effective, whereas Mo and Cr are less effective in increasing the wear resistance of phosphoric gray cast iron. The increase in the hardness of steadite caused by the segregation of carbide-forming elements is found to be responsible for the excellent wear resistance of low-alloy phosphoric gray cast irons.     

稠油泵内表面的重熔强化

提高稠油泵铸铁壳体内表面的耐磨性,直接影响到泵的使用寿命,本文针对提高铸铁耐磨性的问题,以灰口铸铁ＨＴ２００为目标,通过系列试验,对铸铁钨极氩弧局部重熔强化原理进行了系列的研究,研究得出电弧电流,熔化速度等工艺参数对重熔层金相组织和耐磨性的影响规律,同时与铸铁激冷,ＷＣ焊条堆焊做了试验对比,证明重熔强化是利用钨极氩弧和铸铁的组织转变特点,发挥自身潜力,降低成本的一项新技术。     

变温条件下石墨形态对缸套铸铁磨损性能的影响

为了研究缸套铸铁材料石墨形态对其磨损过程的影响,选取了灰铸铁、蠕墨铸铁和球墨铸铁3种具有不同石墨形态的铸铁材料为研究对象,分别在不同温度下对其进行了干摩擦磨损实验。结果表明:灰铸铁的摩擦系数及磨损量随温度的上升而上升,而蠕墨铸铁及球墨铸铁随温度的上升呈现先上升后下降的变化趋势;常温下灰铸铁的摩擦系数及磨损量最大,耐磨性能最差;高温时灰铸铁的摩擦系数及磨损量仍然最大,蠕墨铸铁的摩擦系数大于球墨铸铁,但磨损量最小,耐磨性能最优。     

铸铁表面钨极氩弧重熔强化的研究

为了提高铸铁表面的耐磨性,以ＨＴ２００为试验材料,用钨极氩弧对其进行了局部重熔强化的系统研究,提出了相关工艺参数对重熔处理后表层组织和影响规律。同时与镍基自熔合金喷焊及铸铁激冷处理表面强化法做了对比试验,结果表明,铸铁钨极氩弧重熔后激冷后是有效提高其耐磨性,发挥自身潜力,降低成本的一项新工艺。     

改性纳米SiC粉体强化灰铸铁耐磨性能的研究

在生产条件下采用冲入铸造法制备了改性纳米SiC粉体强化灰铸铁材料。研究了不同SiC粉体含量灰铸铁的显微组织和力学性能,以及在油润滑条件下的耐磨性能。研究结果表明,经改性纳米SiC粉体强化处理后的灰铸铁组织明显细化,力学性能和耐磨性能明显提高。当纳米SiC粉体含量为0.1%时,强化材料的组织和性能最优,抗拉强度提高了22.7%,耐磨损性能提高了20%～78%,强化后灰铸铁耐磨损性能的提高是SiC硬质点和石墨润滑协同作用的结果。     

WC颗粒／高铬铸铁表面复合材料的应用研究

利用涂覆铸造技术,在灰铸铁表面以WC颗粒增强相／高铬铸铁复合制成耐磨衬板,与球墨铸铁、中锰耐磨铸铁对比试验和装机运行表明,复合材料的耐磨性有较大幅度的提高。在复杂的服役条件下,复合材料衬板的耐磨性具有良好的组织基础,制作工艺简单,有实际应用价值。     

WC颗粒/高铬铸铁表面复合材料的应用研究

利用涂覆铸造技术，在灰铸铁表面以WC颗粒增强相／高铬铸铁复合制成耐磨衬板，与球墨铸铁、中锰耐磨铸铁对比试验和装机运行表明，复合材料的耐磨性有较大幅度的提高。在复杂的服役条件下，复合材料衬板的耐磨性具有良好的组织基础，制作工艺简单，有实际应用价值。     

合金铸铁凸轮轴氩弧重熔淬火硬化层的磨损试验研究

研究了合金铸铁凸轮轴氩弧重熔淬火后强化层的组织、耐磨性及磨损机理,试验结果表明,合金铸铁凸轮轴氩弧重熔硬化层具有较高的抗擦伤性能和疲劳磨损性能,优良的热稳定性和莱氏体枝晶显著细化是提高耐磨性的主要因素。     

铸铁表面激光熔敷FeCrNiSiB自熔合金

通过激光熔敷ＦｅＣｒＮｉＳｉＢ自熔合金，在普通灰铸铁表面获得抗磨损耐腐蚀的硬化层，实现了表面强化与韧化的良好结合。研究了合金成分及激光工艺参数对其组织和性能的影响，结果表明，与基体相比，其耐磨性提高４￣５倍。     

Influence of Multiple Bionic Unit Coupling on Sliding Wear of Laser-Processed Gray Cast Iron

In this study, in effort to improve the sliding wear resistance of gray cast iron under wet lubrication conditions, specimens with different bionic units were manufactured and modified according to bionic theory. Inspired by the structure and appearance of biological wear-resistant skin, two kinds of bionic units were processed by laser on the specimen surfaces. We investigated the wear resistance properties of the samples via indentation method and then observed the wear surface morphology of specimens and the stress distributions. The results indicated that coupling the bionic units enhanced the wear resistance of the cast iron considerably compared to the other samples. We also determined the mechanism of wear resistance improvement according to the results.     

等离子喷涂灰铸铁涂层的研究进展

在汽车上使用轻质铝合金发动机可以有效减少燃油消耗和环境污染,但铝合金的耐磨损性能较差,从而造成发动机工作过程中气缸壁面容易磨损。利用表面改性技术对铝合金表面进行强化处理,可以满足其作为滑动部件在高载荷条件下的使用要求。灰铸铁较低的成本和其中石墨的自润滑作用,使其成为铝合金发动机气缸表面保护涂层材料的首选。等离子喷涂技术以其高效率和灵活性在表面强化领域受到广泛应用。因此,利用等离子喷涂制备灰铸铁涂层成为改善铝合金发动机气缸表面耐磨性的有效方法之一。但是,由于等离子喷涂过程中熔滴冷却速度极快,等离子喷涂很难得到含大量石墨组织的灰铸铁涂层。以调控灰铸铁涂层中的石墨含量为目的,总结了等离子喷涂灰铸铁涂层的研究现状,以及基体温度、颗粒尺寸、添加合金元素等对熔滴冷却速度的影响,并以此为基础,结合凝固理论分析了在涂层中保留灰铸铁粉末中的石墨组织的可行性,同时分析了在铸铁涂层中保留石墨所面临的主要问题,并提出了解决这些问题的主要措施。最后就在等离子喷涂灰铸铁涂层中保留石墨的研究方向进行了展望。     

气体渗氮工艺对NbVTi合金化灰铸铁组织与性能的影响

针对发动机高速重载的发展趋势,对新型NbVTi合金化灰铸铁气缸套材料进行了不同温度的气体渗氮处理。通过光学显微镜、维氏硬度计、摩擦磨损试验机、扫描电镜等手段,研究了NbVTi合金化灰铸铁气缸套表面的气体渗氮工艺对组织性能的影响。结果表明:随着渗氮温度的增加,NbVTi合金化灰铸铁气缸套的渗氮层深度都有所增加,距离表面100 μm和130 μm处的显微硬度先增后降。在最佳的渗氮温度570 ℃渗氮后,气缸套尺寸膨胀量在0.010~0.055 mm标准范围内,渗氮层平均厚度约140 μm,距离表面100 μm扩散区平均硬度达到500 HV0.1以上,可满足高速重载气缸套的使用要求。气体渗氮后,气缸套的摩擦磨损性能得到了大幅提高,随着载荷的增大和速度的增加,磨损率随之增大,其磨损机理由磨粒磨损向粘着磨损转变。     

灰铸铁表面喷涂WC/Co涂层的磨损特性研究

用超音速火焰喷涂方法在灰口铸铁表面进行了WC/Co涂层的喷涂,对灰铸铁表面及在其上喷涂的WC/Co涂层摩擦磨损特性进行了研究。结果表明,灰铸铁表面用超音速喷涂涂层后,耐磨性大大提高,喷涂的WC/Co涂层磨损机理表现为微观剥落,而灰铸铁基底材料则表现为磨粒磨损。     

变质处理对高强度灰铸铁车削加工性能的影响

研究了变质处理对高强度灰铸铁车削加工切削抗力、切削表面粗糙度、刀具磨损的影响规律,试验表明:大量、细小、弯曲、分布均匀的石墨有利于提高灰铸铁的强度和改善灰铸铁的车削加工性能;细小、交错分布的珠光体组织有利于提高灰铸铁的强度,但降低灰铸铁的车削加工性能。采用JF-1和JF-2复合变质处理,不仅使灰铸铁的抗拉强度超过含Mo灰铸铁的抗拉强度,同时具有更优良的车削加工性能。     

热处理对低合金白口铸铁力学性能和耐磨性能的影响

通过光学显微镜和扫描电镜的观察以及力学性能和耐磨性的测试,研究了热处理对低合金白口铸铁力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:热处理能提高低合金白口铸铁力学性能和耐磨性能,与变形共同作用,效果更明显。该铸铁经25%变形后再经960℃保温3h正火处理后的冲击韧性和滑动磨损性能分别提高71.95%和8.6%。     

铌对灰铸铁耐磨性的影响

探讨了铌对灰铸铁耐磨性的影响及铌铸铁的耐磨机理。试验结果表明,铌能显著地提高铸铁的耐磨性。当含铌量为０．１５％～０．４０％时,铌铸铁较普通铸铁耐磨性提高５倍左右,较硼铸铁提高１倍以上,较铬钼铜铸铁提高１～３倍。