W对铸态高铬铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察显微组织,X射线衍射分析相组成,并测定洛氏硬度、冲击韧度及耐磨性,研究了w(W)量对高铬铸铁组织及性能的影响。结果表明:含钨高铬铸铁的铸态组织为马氏体+奥氏体+碳化物;W在碳化物和基体中均匀分布,w(W)量为1%时,高铬铸铁硬度为58.75HRC,冲击韧度为11.18J/cm~2;w(W)量达到3%时,高铬铸铁冲击韧度明显下降;w(W)量在0~3%范围内渐增时,随着w(W)量的增加,耐磨性不断提高。     

亚稳处理对Cr20高铬铸铁组织及性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、XRD物相分析和洛氏硬度测试等试验方法,研究了Cr20高铬铸铁亚稳处理工艺(600~900℃×2 h空冷)对组织和硬度的影响。结果表明:高铬铸铁铸态组织为枝晶状奥氏体+断续网状莱氏体+少量马氏体,硬度44 HRC;600℃以下亚稳处理后组织及硬度无明显变化;随着温度由650℃升高至900℃,高铬铸铁组织逐渐转变为马氏体+莱氏体+弥散分布的少量M_7C_3型二次碳化物组织,硬度由铸态的44 HRC逐步增加到58 HRC,综合性能得到提高。     

热处理对Cr15高铬铸铁组织和耐磨性能的影响

分析了失稳和回火处理对Cr15高铬铸铁显微组织及耐磨性能的影响。结果表明,950~1 000℃下失稳处理促进二次碳化物析出和马氏体转变,淬火态高铬铸铁组织由马氏体、残余奥氏体和二次碳化物组成,基体硬度提高;而低温回火消除了应力集中,获得良好的韧性;Cr15高铬铸铁经1 000℃×3h+空冷+250℃×6h可获得良好的综合力学性能,其硬度(HRC)和无缺口冲击吸收功分别为61.4和7.3J;在干滑动磨损状态下,铸态和淬火态高铬铸铁主要为磨粒磨损,回火态高铬铸铁韧性较好,磨损形式以粘着为主。在干滑动磨损6h后,磨损量从铸态的43.0mg降至淬火态的28.8mg。     

变质处理对高Cr铸铁铸态组织和性能的影响

介绍了变质处理对高Cr铸铁铸态组织和性能影响的试验方法,试验结果表明:(1)随着钇基重RE变质剂加入量的增加,材料铸态下的力学性能呈现先增后减趋势;(2)变质剂加入量为0.6%时,铸态材料具有较为优异的综合力学性能,磨球的边缘与心部硬度差达到4.5 HRC,试样铸态平均硬度达到54.3 HRC,冲击韧度为4.8 J/cm~2,比未经变质的试样分别高出约6.26%和26.32%;(3)随着钇基重RE变质剂加入量的增加,碳化物类型由网状结构逐渐向断网状、孤立状转变,使碳化物对基体的割裂作用逐渐减小,材料冲击韧度增加,但变质剂超过一定量时,反而会恶化材料韧性。     

深冷处理对Cr13Mn3MoV2硬度和耐磨性能的影响

研究了高铬铸铁Cr13Mn3MoV2经亚临界与深冷处理后的组织、硬度和耐磨性.结果表明,高铬铸铁的显微组织主要是由奥氏体、马氏体和(Cr,Fe)7C3共晶碳化物组成.高铬铸铁经深冷处理后的硬度明显高于空冷,相比铸态,随着亚临界处理温度从400℃到650℃,其经历了从低于铸态硬度到硬度增大并超过铸态,并且出现二次硬化再到硬度又降低的过程,这主要是在热处理过程中马氏体的回火及残余奥氏体转化为马氏体的结果.在520℃和600℃进行亚临界处理耐磨性最好,而在540℃,其耐磨性能最差,而且硬度与耐磨性没有完全的对应关系.     

亚临界热处理对复合管高铬铸铁层组织及性能的影响

针对铸态304不锈钢-过共晶高铬铸铁复合管高铬铸铁层硬度不足的问题,采用亚临界热处理来改变复合管过共晶高铬铸铁内层组织及性能。结果表明:亚临界热处理可以有效提升复合管高铬铸铁层硬度,复合管高铬铸铁层的宏观硬度随亚临界热处理温度的升高及保温时间的延长先增加后降低;其中530℃×5 h保温空冷的亚临界热处理使得复合管高铬铸铁层硬度提高最显著,提高了3 HRC左右。复合管高铬铸铁层的室温铸态组织为马氏体、奥氏体、M3C型和M7C3型碳化物;经过亚临界热处理后,析出弥散的M23C6型二次碳化物,降低了奥氏体中含碳量,提高了Ms点,促使奥氏体向马氏体转变。     

高铬铸铁的热处理

高铬铸铁被认为是良好的抗磨材料，这种材料碳化物（or，r幻，Ca呈均匀分布弥散形式及断续网状，嵌在回火马氏体基体中。这种组织硬度最高并有一定韧性。热处理是使高铬铸铁获得上述优良金相组织的必要手段。脱稳处理由于高碳、高铭使高铬铸铁淬通性好，珠光体转变被遏止，也使Ms点降低，故铸态高铬铸铁基体组织多以奥氏体为主要相．铸态组织的硬度通常为45～50HRC。淬火热处理后硬度可达到60HRC以上，故高铬铸铁不经过淬火不能发挥其固有潜力。铸态奥氏体，合碳铅量高，比较稳定（即Ms点较低）。重新加热到奥氏体化温度并保温，使其铬…     

不同w（Cr）量对CADI材料组织及性能的影响

研究了不同w(Cr)量对含碳化物的等温淬火球墨铸铁金相组织及力学性能的影响,研究表明:(1)铸态下,随着w(Cr)量的增加,铸态组织中的碳化物和珠光体的体积分数增加,铁素体体积分数大幅度减少;(2)经热处理后,不含Cr的金相组织为残余奥氏体+下贝氏体+石墨;加Cr以后,组织为残余奥氏体+下贝氏体+碳化物+石墨,碳化物的量随着w(Cr)量的增加而增加;(3)当w(Cr)量约为0.9%时,冲击韧度为12 J/cm~2,硬度为52.4 HRC,磨损率为0.33 mg/m,材料的冲击韧度与硬度性能均符合磨球的材料要求。     

热处理对Cr20高铬铸铁组织及性能的影响

利用光学显微镜、XRD物相分析、洛氏硬度、维氏硬度和冲击测试等试验方法,研究了Cr20高铬铸铁在500~1000℃区间内热处理下的组织及力学性能。结果表明:600℃以下热处理后组织无转变,即初生奥氏体+莱氏体+少量马氏体,硬度(44 HRC)与铸态相当;650~850℃以下热处理后组织转变为珠光体+共晶碳化物,硬度略有升高,达到48 HRC;随着处理温度升高到900~1000℃,二次M_7C_3型碳化物在珠光体基体上球状化析出,共晶碳化物未发生转变,硬度快速提高至56 HRC。共晶碳化物的分布及形态决定了冲击吸收能量,与处理温度关系不大。     

硬化处理对截齿高铬铸铁组织和硬度的影响

研究硬化处理对截齿用高铬铸铁组织和硬度的影响,为截齿高铬铸铁的制备和改性提供参考。以铬铁、锰铁、钼铁、稀土硅铁等为原料,采用中频感应熔炼炉铸造制备截齿材料。线切割制备10 mm×10 mm×15 mm硬化处理试样,将试样放在SXL-1400热处理炉中加热,随炉升温至980℃,保温3 h后出炉空冷硬化处理。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、光学显微镜和洛氏硬度计,对硬化处理前后的试样组织结构、表面形貌、成分分布及硬度进行了分析。结果表明,经过硬化处理,铸态试样基体中的奥氏体数量减少,马氏体增加,(Cr·Fe)_7C_3型碳化物强化相的占有量增多。铸态六角边形碳化物数量减少,形成了针状束集碳化物;六角多边形、杆状碳化物强化相中Fe、Cr含量较高,Al元素主要分布在基体中,其他Mn、Mo、Si等元素较均匀地分布于整个试样中;硬化处理试样的表面硬度为61. 2 HRC,较铸态试样的硬度55. 7 HRC有所增加,硬化处理试样中心区域硬度为59. 7 HRC,边缘区域硬度为63. 5 HRC。硬化处理使基体中马氏体组织增多,改变了碳化物的数量和形貌,提高了试样硬度,能够满足截齿需要。     

热处理工艺对离心铸造高铬铸铁轧辊组织及硬度的影响

采用了光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等仪器,研究了离心铸造高铬铸铁轧辊铸态及淬火与回火后的显微组织结构、碳化物和硬度等。结果表明:高铬铸铁轧铸态组织主要是由奥氏体+少量马氏体+(Cr,Fe)₇C₃碳化物组成,碳化物呈粗大板条状或块状,不同温度热处理后,得到回火马氏体+(Cr,Fe)₇C₃+Cr₇C₃碳化物的组织,组织中粗大板条状碳化物消失,得到细小块状或椭圆状碳化物。该高铬铸铁轧辊铸态硬度为56.0HRC左右,在950℃淬火及400℃回火处理后硬度增加到了约65.5HRC。     

离心铸造复合辊套用高铬铸铁的组织及性能研究

根据复合辊套的生产和使用要求,研究了3种成分的高铬铸铁通过金属型铸造后的组织和性能。结果表明,金属型铸造的Cr20高铬铸铁其铸态组织由枝晶奥氏体、共晶奥氏体和共晶碳化物组成;具有较好的韧性,并且有一定的耐蚀性和良好的耐磨性;铸态硬度达到HRC55左右。Cr20高铬铸铁能满足轧辊的生产和湿摩擦条件下的使用要求。     

耐热球墨可锻铸铁的热处理及其组织与硬度的试验研究

耐热球墨可锻铸铁含4％～5％Si和4％～5％Cr，其铸态硬度一般为40～45HRC，难以切削加工。试验研究表明，退火时，在880℃以下温度随炉冷却，铸铁的硬度可降低至31HRC左右，其组织为铁素体、珠光体、碳化物和石墨的混合物，从改善了切削加工性能。     

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。     

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。     

含Nb、W高铬铸铁溜槽衬板的研制

针对炼铁高炉布料溜槽衬板耐磨损和耐中（高）温的性能要求,对材料的化学成分、力学性能及显微组织进行了分析探讨,研制生产出含Nb、W高铬铸铁溜槽衬板,通过规范热处理,使材料硬度〉63HRC,冲击韧度aK〉24J／cm^2。与Cr20MoNi和Cr26MoNi相比,其晶粒细化,基体和共晶碳化物显微硬度明显提高,且高温组织稳定性和红硬性更好。     

热处理对3Cr14Mn4B高铬铸铁硬化行为的影响

通过对高铬铸铁3Cr14Mn4B的硬度和磁性的测量,研究了高铬铸铁经亚临界处理、去稳处理及深冷处理后的组织和硬度变化,分析了高铬铸铁残余奥氏体和马氏体的相组成对高铬铸铁硬度的影响。结果表明,高铬铸铁的显微组织主要由马氏体、少量的奥氏体和(Cr,Fe)7C3共晶碳化物组成。在亚临界处理的情况下,空冷时高铬铸铁的硬度随亚临界处理温度的增加而先升高后降低,深冷处理后的硬度高于空冷时的,但当温度高于550℃时,深冷处理后的硬度低于空冷时的。高铬铸铁的硬度随去稳处理温度的升高略有升高,并且经深冷处理后的试样硬度比空冷高。经不同的热处理后,高铬铸铁的硬度主要受铸铁基体的马氏体含量和马氏体中的含碳量的影响。最佳的热处理工艺是在550℃进行亚临界处理。     

含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织和硬度的影响

铸态合金耐磨铸铁适用于大型或复杂结构耐磨件。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和力学性能检测,研究了含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构和硬度的影响规律。结果表明,在含0～2.79%W的范围内,随着含W量的增加,铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的初生基体数量减少,共晶团数量增加,共晶碳化物数量增加;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的碳化物结构类型没有改变,M7C3型碳化物为共晶碳化物;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁基体的奥氏体比例增加,马氏体减少。马氏体多位于共晶团,即共晶碳化物周围。铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度由共晶碳化物数量和硬度以及基体中奥氏体和马氏体数量比共同决定。     

高Cr铸铁轧辊的研制与生产

介绍了采用卧式离心铸造生产高Cr铸铁轧辊的工艺流程.通过合理选择化学成分及对轧辊进行高温淬火和二次回火热处理,得到了主要是屈氏体＋马氏体的基体组织,奥氏体体积分数小于5％,碳化物以M7C3型为主,辊身硬度满足要求.由于在工作层高Cr铸铁与芯部球铁之间设置了中间层,确保芯部材料的w（Cr）量在0.5％以下,使芯部球铁的抗拉强度达到了450 MPa以上.轧辊投入生产结果显示,未发生因轧辊质量问题而影响正常生产,轧辊的耐磨性和抗损坏能力优良,获得了客户的认可.     

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。