钒对CADI球墨铸铁硬度和冲击韧度的影响

将含钒碳化物的球墨铸铁加热至900℃,保温2 h奥氏体化,在310℃盐浴等温淬火处理,得到含钒碳化物的等温淬火奥铁体球墨铸铁,即CADI,研究了钒含量对CADI硬度和冲击韧度的影响。结果表明:随着V量增多,CADI硬度逐渐增加;当含钒量为0.70%时硬度最高(50.3 HRC),冲击韧度为11 J/cm2,此时硬度和冲击韧度配合性能最佳。     

等温淬火温度对CADI组织及性能的影响

针对含一定碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI),研究了等温淬火温度对贝氏体相形貌、残余奥氏体量、力学性能及耐磨性能的影响,分析了冲击断裂机理。结果表明,对于铸态组织为75%珠光体+铁素体+10%碳化物试样,经920℃×1.5 h奥氏体化后,在240℃、280℃及320℃进行等温淬火处理2 h,随着等淬温度的提高,贝氏体的形貌由针状变粗至羽毛状,残余奥氏体量增加,硬度减低,冲击韧度提高,相对耐磨性降低。最佳等温淬火温度为280℃,此热处理工艺后组织为贝氏体+22.33%残余奥氏体+10%碳化物,硬度HRC 50.9,冲击韧度32.72 J/cm2,断口呈混合断裂特征,相对耐磨性比320℃时增加11%。     

钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响

研究了钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)的组织、力学性能及耐磨性能的影响.结果表明,铸态下,随着含钒量的增加,组织中碳化物的数量逐渐增多,经过900℃的奥氏体化保温1.5 h+250℃等温淬火保温1.5 h热处理后,含钒0.4%的试样组织为下贝氏体+10%碳化物+残余奥氏体.经测试含钒0.4%的试样综合性能最佳,抗拉强度为1070 MPa,硬度为HRC 52.9,冲击韧度为28.26 J/cm2,磨损率为0.54 mg/m,相对耐磨性比不加钒时提高了24%.     

锰对CADI组织及性能的影响

研究了锰含量对CADI微观组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,经960℃高温预处理7 min、900℃奥氏体化保温90 min、250℃等温淬火保温90 min后,CADI的微观组织为石墨球、针状铁素体、残余奥氏体和一定量的碳化物。锰含量为1.72%时,CADI的硬度为53.8 HRC,冲击韧度为10.2 J/cm2,磨损率为0.246 mg/m,综合性能达到最佳。     

低碳球铁的等温淬火工艺研究

对低碳球铁的等温淬火工艺进行了研究.测定了低碳球铁件在几种不同奥氏体化时间、等温温度、等温时间下的力学性能,并对金相组织进行了分析.实验结果表明:在900℃奥氏体化40min,340℃进行30min的盐浴处理,能得到σb=1040MPa,δ=3%,ak=42J/cm2,HRC=32的较高的力学性能.     

等温淬火对含铬球墨铸铁组织及性能的影响

研究了等温淬火工艺对含铬球墨铸铁组织、硬度、冲击性能和耐磨性的影响。结果表明：奥氏体化温度升高,能促进球状石墨长大,增加残留奥氏体含量。淬火后组织主要为球状石墨、针状贝氏体、含铬碳化物及残留奥氏体。当淬火等温温度在240～270 ℃,随着等温温度升高,试样硬度和耐磨性均降低;在240 ℃等温时冲击韧度较低,继续升高等温温度,冲击韧度先增大后降低;当试样经910 ℃×80 min奥氏体化、270 ℃×180 min等温淬火后,含铬球墨铸铁的硬度可达54.1 HRC、冲击韧度αk可达8.1 J·cm-2,有较好的耐磨性。     

铬对CADI组织及性能的影响

通过金相观察、X射线衍射分析、能谱分析、洛氏硬度、冲击韧度及耐磨性试验,研究了铬对含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)的组织、力学性能及耐磨性能的影响.结果表明,经过920℃的奥氏体化保温1.5 h及280℃等温淬火保温2h热处理后,含铬0.5%的试样组织及综合性能最佳,其铸态组织为65%珠光体+铁素体+碳化物,热处理后其组织为下贝氏体+15%碳化物+残余奥氏体,抗拉强度σ_b为1 420MPa,硬度为HRC 50.9,冲击韧度为21.37 J·cm~(-2),相对耐磨性比不加铬时提高了48%.     

钨对Cr24高铬铸铁组织及性能的影响

研究了钨元素对Cr24高铬铸铁组织及性能的影响。试验结果表明,钨元素在碳化物和基体中均匀分布,钨的碳化物以WC1-x、W6C2.54、CW3形式存在,铬的碳化物类型以M7C3、M23C6为主。铸态下,组织为马氏体 奥氏体 碳化物。含钨量为1.0%时,硬度HRC为58～59,冲击韧度为11～12J/cm2,钨含量达到3%时,冲击韧度明显下降,含钨3%的磨损失重最少;经1050℃淬火250℃回火,含钨量为1.0%的硬度HRC为60～61,冲击韧度为8～9J/cm2,磨损失重最少。     

两种多元合金耐磨钢的强韧化研究

探究了热处理工艺对多元低、中碳中合金耐磨铸钢组织和性能的影响,特别分析了它们的强韧化机理.结果表明,低碳合金钢经945℃淬火、280℃回火后硬度值为49 HRC以上,韧性值超过224 J/cm2;中碳合金钢经945℃淬火、370℃回火后硬度值达48.6 HRC,韧性值90J/cm2左右.两种材料具有较好的回火稳定性,基体组织主要是板条状马氏体,马氏体板条间少量薄膜状的残余奥氏体,以及界面上弥散的碳化物起到强韧化作用,材料综合性能表现良好.     

RM2钢下贝氏体等温淬火工艺研究

RM2钢冲击韧性较差,高速冲击或冲击力大的工况下环境容易开裂。为提升RM2钢冲击韧性,本文利用RM2钢下贝氏体组织具有优良综合强韧性能特点,对不同等温淬火温度处理后的微观组织和力学性能进行了对比分析,优选出最佳工艺参数:1150℃奥氏体化、330℃等温淬火60 min,获得了良好的综合力学性能,硬度可达50.44 HRC、冲击韧性达225.13 J/cm2。     

超高奥氏体化温度提高CADI韧性的探索

对采用超高奥氏体化温度提高CADI韧性的可能性进行了探索。结果表明:(1)随着奥氏体化温度的升高,CADI组织中的铁素体由针状逐渐转变为羽毛状;弥散在基体中的碳化物由网络状转变为细小的颗粒状;石墨球尺寸长大;残余奥氏体量及其w(C)量逐渐增加,晶粒变得粗大;(2)w(Cr)量升高可增加组织中碳化物的体积分数,抑制石墨球长大;(3)与常规奥氏体化温度获得的硬度相同的CADI对比,超高奥氏体化温度获得的CADI的韧性更为优异;当w(Cr)加入量为0.5%,采用960～1 000℃超高温奥氏体化时,硬度为39～50 HRC的CADI试样的αK值范围可达28～93 J/cm2。     

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。     

热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织及性能的影响

采用扫描电镜、力学性能试验机和腐蚀磨损试验机研究了热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织、力学性能和耐腐蚀磨损性能的影响。结果表明,试验钢经860 ℃处理后的组织为奥氏体+晶界网状碳化物,热处理加热温度升高,试验钢的组织和性能均得到不同程度的改善。当加热温度从860 ℃升至1000 ℃后,试验钢组织中晶界碳化物减少,形态改善,碳化物由晶界网状转变为细棒状,力学性能和耐腐蚀磨损性能显著提高。与加热温度860 ℃处理的试验钢相比,加热温度为1000 ℃处理的试验钢,其硬度和冲击吸收能量分别提高了5.9%和49.8%,达到了57.5 HRC和35.5 J,耐腐蚀磨损性能提高了1.88倍。     

磁感应强度对电磁离心铸造高铬铸铁的影响

为了提高高铬铸铁衬板的力学性能,使用电磁离心铸造浇注,并和常规重力离心铸造的试样进行了对比。结果表明,电磁离心铸造获得的试样组织明显细化,晶粒数量增多,晶粒尺寸细小,力学性能提高。当离心转速为1500r/min,磁感应强度为0.5T时,电磁离心铸造铸态试样的硬度(HRC)为55.3,冲击韧度为6.87J/cm2;热处理后的硬度(HRC)为65.3,冲击韧度达到7.3J/cm2。试样硬度比常规铸造试样提高了约10%,冲击韧度提高了约9%,相对耐磨性提高了约5%。     

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。     

氮对高铬铸铁组织及碳化物形貌的影响

加入氮元素可改善高铬铸铁的力学性能。为了解氮对高铬铸铁的影响机制,通过Factsage和Imagepro plus对加氮的高铬铸铁进行相图模拟和碳化物形貌分析。研究发现,加氮后高铬铸件的冲击韧度和硬度都会受到影响。当加入质量分数0．07％的氮,冲击韧度达到6．4J／cm2;加氮量为O．4％时,硬度达到64．5HRC。     

热处理工艺对30Cr16Mo1VN钢组织和性能的影响

为探索30Cr16Mo1VN钢最佳的热处理工艺,采用冲击、拉伸试验机、洛氏硬度计、OM、SEM、XRD、TEM研究了淬、回火温度对该钢组织和力学性能的影响。结果表明:该钢最佳的淬火温度为1050 ℃,淬火后存在少量M₂₃C₆碳化物和M₂N氮化物阻碍晶界迁移,其平均晶粒尺寸为14.1 μm,而大部分碳/氮化物固溶进基体中,导致Ms点降低,残留奥氏体含量增至59.2%。经-73 ℃冷处理后,大量残留奥氏体转变成马氏体,硬度提高至57 HRC。该钢300 ℃回火时具有良好的强韧性匹配,抗拉强度达2030 MPa,断面收缩率为10.0%。回火后基体发生回复,位错密度降低,随回火温度的升高,基体上析出细小弥散的球状碳化物阻碍位错运动产生二次硬化,450 ℃回火时出现硬度峰值。回火温度低于500 ℃时,该钢的硬度值皆大于55 HRC,具有良好的回火稳定性。     

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。     

OXIDATION BEHAVIOUR OF HIGH Cr CAST IRON

The oxidation behaviour of high Cr Cast iron was investigated at 950 and 800℃ in termsof Cr content in matrix and the amount of carbide.The morphology and types of oxidefilms and the microstructure of subsurface were also examined.The main conclusionsare:1)The original chromium content in the matrix determines the type of oxide filmand it is an important factor for the oxidation resistance of high chromium cast iron;2)The oxidation resistance improves with increasing carbide content at 950℃ because ofthe decomposition of the carbide,while the decompsition of the carbide do not take placeat 800℃ so the oxidation resisteance do not improve with increasing carbide volume.