高炉衬板用Cr26高铬铸铁热处理工艺研究

利用正交试验法研究了淬火温度、保温时间和回火温度对Cr26高铬铸铁组织与力学性能的影响,并优化了热处理工艺参数.研究结果表明.随着淬火温度的提高,Cr26高铬铸铁淬火硬度随之增加;而延长淬火保温时间,淬火硬度则出现先升高后下降的趋势;三因素对Cr26高铬铸铁热处理后力学性能影响的大小顺序为:淬火温度、回火温度、淬火保温时间.最佳热处理工艺为1 000℃×2h,风冷+260℃×2h,空冷,对应Cr26高铬铸铁力学性能为:HRC 59.5,a_k=8.0J·cm~(-2),组织为马氏体+M_7C_3,碳化物+二次碳化物+残余奥氏体.     

热处理对磨机磨片用Cr26高铬铸铁的组织及硬度的影响

针对磨机磨片的实际工作条件和性能要求,采用金相显微镜和洛氏硬度计研究淬火温度和回火温度对Cr26高铬铸铁组织和硬度的影响。结果表明:Cr26高铬铸铁的淬火加热温度宜选择在1020～1050℃,并在510～530℃回火3 h,此时洛氏硬度可达到62～63 HRC;回火组织为回火马氏体+淬火马氏体+莱氏体+二次碳化物。该工艺目前在某造纸磨机磨片上得到成功应用,使用效果好。     

热处理工艺对秸秆膨化机螺杆用Cr20高铬铸铁组织及耐磨性影响

对秸秆膨化机螺杆用Cr20高铬铸铁进行不同温度的淬火及回火处理,借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和磨损试验机等研究不同热处理温度和回火次数对Cr20高铬铸铁微观组织、硬度、韧性、耐磨性的影响。结果表明,采用990℃×1 h风冷淬火,配合250℃×1 h一次空冷回火和400℃×1 h二次空冷回火处理,Cr20基体组织二次碳化物析出量较多,马氏体含量高,材料耐磨性能好,耐磨性高于Cr15、Cr26高铬铸铁。     

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。     

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。     

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Cr15高铬铸铁力学性能影响

利用正交试验系统研究了Cr15高铬铸铁中碳及变质剂含量(RE、V、B)、淬火温度、回火温度等因素对Cr15高铬铸铁力学性能的影响,并优化主要合金成分及热处理工艺参数。结果表明:各因素对Cr15高铬铸铁热处理后力学性能影响的大小顺序为:含碳量、回火温度、淬火温度、RE、V、B。优化合金成分结果为C=2.9%,RE=0%、V=0.3%、B=0%。最佳热处理工艺为:淬火温度980℃,保温3 h,空冷;回火温度450℃,保温3 h,空冷,对应Cr15高铬铸铁力学性能为:硬度59.8 HRC,冲击韧度9.70 J·cm-2。     

低碳高铬白口铸铁热处理工艺研究

采用正交试验方法,研究了热处理工艺参数对低碳高铬白口铸铁组织与力学性能的影响,并优化了热处理工艺参数.研究结果表明,在本试验温度范围内,热处理各参数对低碳高铬白口铸铁硬度的影响主次顺序依次为淬火保温时间、淬火温度、回火保温时间、回火温度;对冲击韧性的影响主次顺序依次为回火保温时间、淬火温度、淬火保温时间、回火温度.经优化热处理工艺1010℃×5 h淬火+砂冷,400℃×5 h回火+砂冷处理后,低碳高铬白口铸铁的硬度和冲击韧度得到较好的匹配,其值分别为55.2 HRC和4.9J/cm2,组织主要由马氏体、断续分布的共晶碳化物、细小弥散分布的二次碳化物和少量残留奥氏体组成.     

超高铬铸铁板锤的研制与应用

针对大型反击式破碎机的工况和结构特点,研制开发了具有较高综合耐磨性能的超高铬铸铁板锤。板锤最佳热处理工艺为1020℃高温淬火+400℃高温回火,淬火回火组织为回火马氏体+共晶碳化物M7C3+二次碳化物+残余奥氏体,使用寿命为普通高锰钢的3倍以上。     

立式磨机用高铬铸铁螺旋衬板热处理工艺研究

采用50 kg中频感应炉冶炼浇注了亚共晶高铬铸铁Cr15试样,研究了高温淬火和时效处理温度对其力学性能的影响。结果表明:在不同淬火和时效温度下,综合考虑宏观硬度与冲击韧性,Cr15高铬铸铁获得较佳综合力学性能的热处理工艺为1000℃淬火+500℃回火。经生产实践验证,产品的各项性能指标均能满足技术要求。     

热处理工艺对高铬铸铁Cr20力学性能的影响

采用消失模熔铸法试制了亚共晶高铬铸铁Cr20,研究了淬火与回火加热温度和保温时间对其力学性能的影响。结果表明,高铬铸铁Cr20的淬火加热温度在1000～1050 ℃之间时,硬度较高,而且在1050 ℃时其冲击性能达到最高值。回火温度在300 ℃时出现一个拐点,其冲击性能出现较明显下降,而其硬度降低较小。在热处理试验工艺下,高铬铸铁的力学性能对热处理时的保温时间不敏感。高铬铸铁Cr20较佳的热处理工艺为1050 ℃´0.5 h淬火+300 ℃´2 h回火。     

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。     

回火温度对Cr26-16Mn双金属复合板组织及力学性能的影响

对比分析了Cr26-16Mn双金属复合材料与单一Cr26铸铁、16Mn钢的力学性能,利用OM、SEM、XRD等研究了回火温度对Cr26-16Mn双金属复合板组织及性能的影响。结果表明：在1000 ℃淬火条件下,随回火温度的升高,Cr26-16Mn复合板基材Cr26铸铁和复层16Mn钢硬度均降低,单一16Mn钢及复合板冲击性能提高,复合板冲击吸收能量为单一Cr26铸铁的6~7倍。520 ℃以下回火时,Cr26铸铁中马氏体分解,残留奥氏体转变析出二次碳化物,基材硬度变化较小;随着回火温度提高,Cr26铸铁组织中析出大量二次碳化物,马氏体分解增加,硬度明显降低。16Mn钢在回火过程中马氏体形态消失,铁素体含量增加,冲击性能提高。在1000 ℃淬火时,Cr26-16Mn复合板在420~520 ℃回火能获得较好的硬度及冲击性能。     

热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察微观组织,x射线衍射仪分析相组成,并测定洛氏硬度、冲击韧性及耐磨性,研究了热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响.结果表明,钨在高铬铸铁基体和碳化物中均匀分布,热处理对钨的分布影响不大,钨能显著提高高铬铸铁的性能.含钨高铬铸铁合理热处理工艺是1050℃奥氏体化淬火,250～350℃回火,在该热处理条件下的组织为马氏体 碳化物 少量残留奥氏体,铬的碳化物类型为Cr7C3、Cr23C6,钨的碳化物有WC1-x、W6C2.54W3C,硬度为62～63 HRC,冲击韧度为7～8 J/cm2,耐磨性比不含钨高铬铸铁显著提高.     

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。     

热处理对含镍低铬铸铁组织及性能的影响

采用淬火+回火对不同镍含量的低铬铸铁进行处理,测定了其硬度和韧性,利用MCF-30型冲蚀磨损试验机对镍铬铸铁进行冲蚀磨损试验,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、XRD对其组织和冲蚀形貌进行表征,分析了淬火温度及镍含量对其组织和性能的影响。结果表明,含镍低铬铸铁热处理后,铸态组织中网状共晶碳化物断网,呈半连续网状分布在珠光体基体上,二次碳化物溶解于基体中;Cr与Fe、C结合形成(Fe,Cr)3C型合金碳化物,起抗磨骨架作用;Ni固溶于铁素体中,提高基体耐蚀性,并降低碳原子扩散激活能,影响热处理后组织形态及性能;经960℃风淬+250℃回火处理,含Ni 0.9%的低铬铸铁的硬度和韧性达到峰值,抗冲蚀磨损性相对较好。     

一种新型高碳高铬冷作模具钢的开发

开发了Cr10VN高碳高铬冷作模具钢,并与Cr12和Cr12MoV对比分析了共晶碳化物均匀性、热处理工艺、硬度、冲击韧性。结果表明：Cr10VN共晶碳化物均匀性好于Cr12略逊于Cr12MoV;高硬性与Cr12相当略高于Cr12MoV,940℃～980℃淬火硬度为64～65.5HRC,200℃回火硬度为62.5HRC,450℃回火硬度仍保持在58HRC;高韧性与Cr12MoV相当高于Cr12,980℃淬火+200℃回火后,纵向冲击功为25.1～32.4J。     

热处理工艺对1Cr17Ni2Si2双相不锈钢组织与性能的影响

利用SEM,EDS和DSC研究回火温度及预热对高电阻率高导磁1Cr17Ni2Si2双相不锈钢组织与力学性能的影响.结果表明,1Cr17Ni2Si2双相不锈钢淬火+低温回火处理后的组织为回火马氏体+δ-铁素体+少量碳化物,随着回火温度的升高,回火马氏体分解的碳化物弥散析出,抗拉强度和冲击韧性下降;经850 ℃预热处理1 h可以使更多碳化物溶于基体,避免其在晶界析出且回火冷却后得到更多马氏体,比未预热获得更高的冲击韧性和强度.1Cr17Ni2Si2双相不锈钢优化后的热处理工艺为:850 ℃×1 h预热+1050 ℃×2 h淬火,油冷+340 ℃×2 h回火,空冷.     

碳、铬含量及热处理工艺对高铬铸铁力学性能的影响

为了提高高铬铸铁材料的服役寿命,用4因素、3水平正交试验方法研究了碳、铬含量、淬火温度和回火温度对高铬铸铁力学性能的影响,确定获得最佳性能的稳定工艺。结果表明、当高铬铸铁的碳、铬的含量(质量分数)分别为2.7%和18%时,进行1040℃淬火+280℃回火的试样综合力学性能最高,其洛氏硬度为62 HRC,冲击韧度为8.2 J/cm~2。从显微组织可以看出,综合力学性能最好的高铬铸铁试样晶粒细小,碳化物的析出量减少,并且出现了球状碳化物。由XRD分析显示,综合力学性能最低的高铬铸铁试样中奥氏体含量高于综合力学性能最高的试样。此外,EDS能谱分析显示析出的碳化物主要为M_7C_3型碳化物。     

4Cr5Mo2NiV热作模具钢淬回火工艺研究

采用显微组织观察、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法,研究了4Cr5Mo2NiV模具钢淬火、回火工艺对其显微组织与力学性能的影响。结果表明:淬火态4Cr5Mo2NiV钢组织主要为板条状、针状马氏体以及少量碳化物。随着淬火温度的升高,4Cr5Mo2NiV钢硬度先升高后降低。1010℃淬火,4Cr5Mo2NiV钢硬度达到最大值58.3 HRC。当回火温度在400～650℃,4Cr5Mo2NiV钢回火后出现二次硬化现象。4Cr5Mo2NiV钢最佳淬、回火工艺为1010℃淬火+600℃回火,此工艺下,4Cr5Mo2NiV钢的综合性能最佳。