高硼铸造耐磨合金研究的进展

在介绍了普通铸造耐磨钢铁材料存在着韧性和耐磨性不足的基础上，提出了用含有高韧性马氏体和高硬度硼化物的高硼铁基铸造耐磨合金取代普通铸造耐磨钢铁材料的设想，着重介绍了高硼铸造耐磨合金的成分、组织、性能及其应用，指出了高硼铸造耐磨合金研究和应用中存在的问题，最后提出了开发高硼铸造耐磨合金值得重视的若干问题。     

硼系铁基耐磨铸造合金的组织与性能研究进展

在总结硼对钢铁材料组织和性能影响的基础上,着重介绍了以硼为主要合金元素的硼系铁基耐磨铸造合金,讨论了提高合金性能的途径,并对硼系铁基耐磨铸造合金的应用和发展提出了建议.     

高硼低碳耐磨合金磨料磨损性能研究

借助光学显微镜和SEM电镜观察,运用磨损试验手段及对比研究法,研究了高硼低碳耐磨合金的磨料磨损性能.结果表明,在中、低冲击工况下,高硼低碳耐磨合金的磨损质量损失、相对磨损率均小于高铬铸铁和高锰钢,且磨面磨损形成的沟槽少,压坑小,这显示出了良好的耐磨料磨损性.     

中碳合金钢耐磨堆焊合金优化研究

研究了Ｍｎ－Ｓｉ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｂ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｍｏ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ等系中碳合金钢耐磨堆焊合金成分，组织，硬度与耐磨粒磨损性能的关系。结果表明，堆焊金属成分必须优化，以获得良好的组织形态。根据优化的Ｍｎ－Ｓｉ－Ｂ系合金系统，研制的新型Ｍｎ－Ｓｉ－Ｂ系堆焊焊条，已通过现场磨料磨损生产性试验。     

低中碳高硼铸钢组织和性能的对比研究

借助光学显微镜、透射电镜和X衍射分析仪研究了热处理前后低碳高硼铸钢和中碳高硼铸钢的组织变化;采用一次性摆锤式冲击试验机和ML-10型销盘磨损试验机,将热处理前后的高硼铸钢和高铬铸铁的硬度、冲击韧度和耐磨性进行了对比实验。结果表明,950℃淬火加200℃回火热处理后低碳和中碳高硼铸钢的基体组织转变为板条马氏体,低碳高硼钢硼化物的形态没有明显变化,中碳高硼钢的硼化物发生了断网;热处理后中碳高硼铸钢和低碳高硼铸钢的耐磨性能都有所提高,中碳高硼铸钢热处理后的耐磨性要好于高铬铸铁,低碳高硼铸钢的耐磨性则不如高铬铸铁。     

热处理对耐磨铸造Fe-C-B合金组织及性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和销盘式磨损试验机研究了硼含量0.5wt%～2.0wt%和碳含量≤0.2wt%的铸造Fe-C-B合金热处理后的组织和性能,并对铸造Fe-C-B合金进行了销盘磨粒磨损试验.试验结果表明:铸造Fe-C-B合金的凝固组织为Fe2B相和珠光体、铁素体基体,Ee2B相呈鱼骨状和网状分布.Fe-C-B合金经950～1100℃水淬 200℃回火处理后,局部出现断网现象,基体全部转变为板条马氏体.随着淬火温度增加,Fe2B相断网现象明显,基体中会出现少量片状马氏体.铸造Fe-C-B合金热处理后的硬度为55～60 HRC,冲击韧度大于10 J/cm2,动态断裂韧度大于30 MPa·m1/2.在120目石英砂磨粒磨损条件下.Fe-C-B合金的耐磨性优于高锰钢,比高铬白口铸铁稍低.     

热处理对耐磨合金铸铁组织和性能的影响

研究了奥氏体化温度及时间、回火温度及时间等热处理工艺参数对耐磨合金铸铁组织和性能的影响。结果表明,880℃保温40 min后油淬,200℃保温50 min回火后,合金的组织为回火马氏体、莱氏体和一些块状碳化物,洛氏硬度大于53 HRC,且冲击韧度和耐磨性能良好。     

I&Q&P工艺对高硼铁基耐磨合金组织和性能的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)和洛氏硬度计等,研究了I&Q&P工艺对高硼铁基耐磨合金组织和性能的影响。结果表明,高硼铁基合金的铸态组织由铁素体、马氏体、残留奥氏体和共晶硼化物组成,硼化物主要为Fe₂B和Fe₂₃(B,C)₆。经I&Q&P工艺处理后,合金中残留奥氏体的体积分数从10.0%上升到16.8%,冲击吸收能量从3.76 J增加到6.80 J,硬度值从59.3 HRC下降至54.0 HRC,并生成了新的硼化物Fe₃(B,C)。同时,合金的耐磨性也有了明显的提高。     

修复除尘管道用耐磨铁基堆焊合金的组织和性能

采用手工电弧焊在45钢上堆焊一种耐磨铁基堆焊合金。借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及材料试验机研究了堆焊铁基合金的组织和性能。结果表明,焊态耐磨铁基合金中存在高合金马氏体,其硬度为42.7 HRC,经500℃保温2 h后,堆焊合金的硬度为44.5 HRC,耐磨性有所提高。     

汽车轮毂用新型铝硅镁系铸造铝合金耐磨性能研究

铝硅镁系铸造铝合金在汽车工业上应用非常广泛,汽车制造中轮毂用的材料几乎都采用铝硅镁系合金。以ZL101为基体添加了Cu、Si、Mg、Mn等多种合金元素形成一种新型铝硅镁系合金,对改良合金材料及基体材料在变换载荷及润滑状况的条件下进行摩擦磨损试验,对这两种材料的耐磨性进行研究,对磨件为淬火45钢。摩擦磨损试验结果表明,在干摩擦及油润滑摩擦条件下新型铝硅镁系铸造铝合金的耐磨性和减摩性均优于对比材料ZL101合金。     

铸造新型高性能合金的组织与性能的研究

设计了用于“氧化－还原”复合介质的铸造新型高性能合金的化学成分,采用金相显微镜、X射线衍射和电子探针等手段观察与分析了合金的金相组织,并研究了新型合金的均匀腐蚀、晶间腐蚀与电化学腐蚀行为。试验结果表明,低的合碳量和适量的Ni、Cr、Mo、W的复合作用,使该合金对还原性和氧化性介质均具有良好的耐蚀性和较高的抗点蚀性能、此外,该合金还具有良好的综合机械性能与满意的铸造性能。     

中碳Cr-Si-Mn系耐磨铸钢的组织与性能

研究淬火和回火温度及冷却速度对中碳Cr-Si-Mn系低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,随淬火温度的升高,钢中板务马氏体的特征越明显,温度超过1 100℃后奥氏体晶粒尺寸稍有长大.淬火温度提高对钢的硬度值无明显影响,保持在50～52 HRC左右,但冲击韧度明显提高,在1 050℃时达到75 J·cm-2.回火温度低于或高于250℃时,冲击韧度均降低.冷却速度约为9℃/min时可获得的贝氏体/马氏体复相组织,此时残余奥氏体量约为5%,硬度值下降为45 HRC,而冲击韧度值为125 J·cm-2.     

铸造Fe-C-B合金组织与性能研究

对铸造Fe-C-B合金组织和性能进行了初步研究。结果表明,在中碳铸钢的基础上添加一定量的B能够获得与高铬铸铁硬度、强韧性相当的Fe-C-B合金。其砂型条件下凝固组织为珠光体＋铁素体＋含硼碳化物。该合金经过1000℃奥氏体化水淬后,硬度可以达到60.7HRC,冲击功达到7.0J。但热处理不能改变该合金中连续网状分布的含硼碳化物的形态。     

激光熔覆镍基高温耐磨合金的组织及性能

通过增加IN718合金中(Ti+Al)含量制备一种镍基高温耐磨合金,以满足超临界机组镍基合金阀门密封面再制造的需求。采用万能试验机、摩擦磨损试验机、XRD、SEM等仪器和JMatpro软件研究该合金激光熔覆试样的组织与性能。研究结果如下：当IN718合金的(Ti+Al)含量增加至7.6%时熔覆层会出现开裂;当IN718合金的(Ti+Al)含量增加至6.6%时,其激光熔覆试样初始平均硬度值为40 HRC,抗拉强度为998 MPa,延伸率为5.2%,室温摩擦因素为0.75左右,磨损量为0.327 5 mm³,主相为γ相和γ′相,700℃×10 h时效处理后平均硬度值为54 HRC,700℃摩擦因素为0.35左右,磨损量为0.024 mm³,主相γ′占53%。研究结果表明,IN718合金中(Ti+Al)含量增加至6.6%时具有良好的激光熔覆工艺性能和高温摩擦磨损性能,可应用于超临界/超超临界机组镍基合金阀门密封面的维修与再制造。     

奥氏体合金铸铁的组织与性能研究

采用金相显微镜、ｘ射线衍射与电子探针相结合的方法,分析了奥氏体会金铸铁的组织,并采用多种腐蚀试验方法研究了该合金铸铁的腐蚀行为。结果表明,在该铸铁中除了石墨和奥氏体基体外,还有合金渗碳体存在。经６２０℃×１．５ｈ空冷热处理后在热盐液介质中具有良好的耐蚀性和较高的抗电化学腐蚀、点蚀与晶间腐蚀性能。此外,该铸铁还具有较好的综合力学性能和满意的铸造性能,具有广阔的应用前景。     

铸造Al-Pb轴承合金的组织和性能

利用一种新的搅拌铸造技术生产系列铸造铝铅合金,含铅量的变化范围在ω（Ｐｂ）－０￣２５％,试验中,研究了铸态铝铅合金的显微组织和力学性能。结果表明,在研究的含铅量范围内,铸态合 硬度、抗拉强度和虎率都随铅的质量分数的增加而下降。断口分析表明,随质量分数的增加断口特征逐渐由塑性向脆性转变。而摩擦磨损性能随铅的质量分数的增加有一最佳值,即铅的质量分数为１５－２０％时,其磨损量和摩擦系数最小。     

耐热耐磨钢组织和力学性能的研究

对不同成分的耐热耐磨铸钢在相同热处理工艺条件下的组织及力学性能进行了一系列对比实验研究.结果表明:在实验条件下,两种耐热耐磨铸钢的铸态组织均为马氏体和少量珠光体;淬火回火后其显微组织为回火马氏体和呈连续网状、鱼骨状分布的合金碳化物.试验结果还表明:两种试验钢的铸态硬度与热处理后硬度分别达到51.8、43.7 HRC和58.3、58.4HRC;热处理后的冲击韧度分别达到2.6和4.1 J/cm2.     

Si含量对Fe-Cr耐磨合金钢组织与性能的影响

研究了硅含量对中碳合金耐磨钢组织、力学性能以及耐冲击磨蚀性能的影响。结果表明,热处理后基体中主要组织为板条状马氏体。合金钢的冲击磨蚀失重率随着Si含量的增加而减小,合金元素硅的加入提高了合金钢的硬度,虽然Si含量达到2.3%时材料冲击韧度有一定的降低,但仍达到46 J·cm~(-2)。因此,随硅含量增加,材料硬度的提高,同时保持较高的韧性,磨料难以被压入材料内部,能有效减少材料的损失。     

碳含量对热处理低合金耐磨铸钢组织性能的影响

试验研究了碳含量对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响。结果表明:随着碳含量的增加,试验钢的硬度总体呈上升趋势,冲击韧度先升高后下降。显微组织由粒状贝氏体+M-A岛+铁素体逐渐向上贝氏体、马氏体、下贝氏体转变,同时出现少量的残余奥氏体。当碳含量为0.40%左右时,碳在钢中的效能得到最大发挥,钢的强韧匹配性最佳。