高铬铸铁初生碳化物生长的研究进展

高铬铸铁中的碳化物是抗磨骨架,碳化物的形貌、分布、数量将影响材料的力学性能。本文在总结国内外对高铬铸铁碳化物晶体结构及生长方式研究进展的基础上,对高铬铸铁中碳化物的进一步研究方向提出了新的看法。     

基于振动条件下高铬铸铁组织和性能的变化

高铬铸铁在凝固过程中，易形成粗大的初生碳化物，降低了材料的冲击韧性。通过在高铬铸铁凝固过程中外加机械振动处理，探究了振动工艺参数对碳化物形态、冲击韧性及耐磨性能的影响。采用光学显微镜和扫描电镜观察高铬铸铁显微组织的变化；利用X射线衍射和电子探针分析了物相组成。结果表明：与未经过振动处理的高铬铸铁相比，振动处理的高铬铸铁中M₇C₃型碳化物得到了细化，其冲击韧性较未处理高铬铸铁提高了16.36%；耐磨性提高了2.9倍。     

离铬铸铁的合金化

高铬铸铁是继普通白口铁、高锰钢、Ni—Hard铸铁之后出现的一代抗磨铸铁。高铬铸铁之所以具有优良的耐磨性和比其它白口铁好的机械性能,是因为其显微组织是由近于弧立的高硬度(HV=1300～1800)的M_7C_3碳化物     

稀土镧对高铬铸铁力学性能的影响

高铬铸铁碳化物呈网状分布,具有脆性大、耐磨性差等特点。本文研究了加入稀土镧以及改变淬火温度对高铬铸铁的组织及硬度、冲击韧性和耐磨性的影响。结果表明:稀土镧对高铬铸铁的组织有明显的细化作用,可使网状碳化物成孤立的块状或片状弥散而均匀分布,并且可以细化组织。适量的稀土可以较为明显的提高高铬铸铁的冲击韧性和耐磨性。     

碳化物定向排列对高铬铸铁抗磨能力影响的试验研究

研究了碳化物定向排列对高铭铸铁高应力销盘抗磨能力的影响.结果表明:碳化物垂直于磨损面定向排列的耐磨性优于非定向排列,合金耐磨性随着碳化物尺寸增加而增大。     

过共晶高铬铸铁的定向凝固

在高铬铸铁的凝固过程中,凝固速度的变化会影响初晶碳化物和共晶碳化物的析出,并由此影响高铬铸铁的硬度、强度和耐磨性。试验利用定向凝固装置,研究凝固速度对初晶碳化物体积分数的影响及凝固速度与共晶高铬铸铁的宏观硬度、抗拉强度及耐磨性之间的关系。试验研究得出定向凝固过共晶高铬铸铁的磨损量仅为普通高铬铸铁的三分之一。     

冷却速度对高铬铸铁凝固组织及耐磨性的影响

研究了高铬铸铁在凝固过程中冷却速度对微观组织及耐磨性的影响。结果显示,高铬铸铁在凝固过程中,快的冷却速度使碳化物硬质相的硬度降低,韧性提高;冲蚀磨损的作用下,不易脱落和脆性断裂,因而对基体有较好的保护作用,使得单位面积上体积损失率变小。高铬铸铁在凝固过程中的冷却速度越快,其抗冲蚀磨损的能力就越强。     

高铬铸铁的热处理新工艺

高铬铸铁的热处理新工艺北京联合大学机械工程学院（北京１０００２０）杜家林高铬铸铁作为耐磨材料已得到人们的普遍重视与广泛应用。试验证明，在高应力和低应力磨料磨损方面，高铬铸铁的耐磨性比高锰钢高。因此，高铬铸铁已成为第三代抗磨材料。常用的高铬铸铁含铬量为...     

碳化物对高铬铸铁性能影响的分形理论讨论

通过大量的实验数据分析,研究了钒铁变质处理对高铬铸铁性能的影响,以及不同钒含量时碳化物形态、数量对高铬铸铁硬度、冲击韧度和耐磨性的影响。同时应用变形理论解释了碳化物的形态、大小、数量的变化对高铬铸铁力学性能的影响。     

材料复合视角下的高铬铸铁组织结构

高铬铸铁可以看成是由增强相和基体相组成的颗粒增强复合材料,从材料复合的角度对高铬铸铁磨料磨损进行了分析。结果表明:高铬铸铁中碳化物保护基体减少受磨料冲击和磨损,基体固定和支撑碳化物以免碳化物失稳或被拔出;碳化物尺寸太小容易被冲断或被连根挖出,尺寸太大脆断倾向大;碳化物间距过大,磨料落在基体上的机率增大,间距过小时又使得基体难于固定和支撑;碳化物体积分数过小不耐磨,过大会使基体过于弱化;不同组织类型的基体性能差异很大,其中马氏体基体最耐磨但韧性差。结合分析结果,综述了高铬铸铁中碳化物和基体的主要控制方法。     

碳化物对高铬铸铁性能影响的分形理论讨论

通过大量的实验数据分析,研究了钒铁变质处理对高铬铸铁性能的影响,以及不同钒含量时碳化物形态、数量对高铬铸铁硬度、冲击韧度和耐磨性的影响.同时应用变形理论解释了碳化物的形态、大小、数量的变化对高铬铸铁力学性能的影响.     

高铬铸铁在进口抛丸机叶片上的应用

一、引宫高铬白日铸铁自七十年代中期开始研究以来，以其良好的耐磨性和较高的韧性在水泥、电力、矿山和轧钢机械中得到广泛的应用。目前国内部分抛丸机叶片也已开始使用高铬铸铁。但还有一些国外进口抛丸机使用国产叶片仍存在使用寿命低，周期短，成本高等问题，为使国产叶片的耐磨性得到提高，以代替进口叶片，故开展提高高铬铸铁叶片耐磨性的研究。二、叶片材质的成分和铸造工艺高铬铸铁中的铬是碳化物的主要形成元素，当铬含量大于12％时，将形成硬度为1300－188Hv的外CS型碳化物肝］，比低铬铸铁中吗C碳化物840－llopHV硬度高，并且…     

铸造工艺及合金化处理对高铬铸铁耐磨性能的影响

采用消失模铸造工艺和常规铸造工艺分别制备了经过合金化处理的高铬铸铁,并测定了其冲击韧度、硬度和耐磨性,结合金相组织的观察,研究了铸造工艺及合金化处理对高铬铸铁耐磨性能的影响。结果表明,采用常规铸造工艺时,加入适量的钒或钛,能够促进碳化物的细化,进而提高高铬铸铁的耐磨性,但过高的合金含量也会导致碳化物过度长大,材料韧性降低,耐磨性变差,但合金化处理对消失模铸造试样性能的改善作用不明显。     

纳米SiC对高铬铸铁组织和性能的影响

将不同含量的纳米SiC加入到高铬铸铁中,制备了改性的高铬铸铁。通过金相、冲击和耐磨性试验研究了改性高铬铸铁的微观组织和力学性能。结果表明,添加0.003%纳米SiC对高铬铸铁显微组织和力学性能影响不大,添加0.015%纳米SiC后,高铬铸铁的冲击韧度提高了40.3%;添加纳米SiC的高铬铸铁晶粒和碳化物显著细化;与未添加纳米SiC的高铬铸铁相比,添加纳米SiC使高铬铸铁的磨损率显著下降,即改善了高铬铸铁的耐磨性。     

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.     

高铬铸铁抛丸机叶片磨损失效分析

分析了瑞士ＧＦ和国产ＨＱ两种高铬铸铁抛丸机叶片分别在使用钢丸和铁丸工况下的磨损失效形式。分析结果表明，使用钢丸时叶片主要是由于反复冲击下材料的剥落，而切削所起的作用轻微；使用铁丸时叶片主要是切削磨损，但反复冲击下材料的剥落也起着重要作用。碳化物垂直于磨面的定向排列，有利于提高耐磨性；但过分细小碳化物易弯曲变形，造成深层范围内碳化物多层次碎裂，可能不利于发挥其抗磨骨干作用。     

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。     

高铬铸铁抛丸机叶片磨损失效分析

分析了瑞士ＧＦ和国产ＨＱ两种高铬铸铁抛丸机叶片分别在使用钢丸和铁丸工况下的磨损失效形式。分析结果表明，使用钢丸时叶片主要是由于反复冲击下材料的剥落，而切削所起的作用轻微；使用铁丸时叶片主要是切削磨损，但反复冲击下材料的剥落也起着重要作用。碳化物垂直于磨面的定向排列，有利于提高耐磨性；但过分细小碳化物易弯曲变形，造成深层范围内碳化物多层次碎裂，可能不利于发挥其抗磨骨干作用。     

白口铸铁的断裂韧性与耐磨性

研究了普通白口铁、镍硬铸铁、高铬铸铁和硼白口铸铁的断裂韧性与耐磨性、碳化物结构与空间形态,以及碳化物与断裂韧性、耐磨性的关系。     

载荷对高铬铸铁磨料磨损的影响

对不同载荷作用下的高铬铸铁在耐磨实验机上进行了磨料磨损试验；对在不同的载荷作用下碳化物对基体的保护作用与碳化物的剥离进行了相关的分析。结果表明载荷在一定值以下磨损较为缓慢，当载荷超过一定值时，磨损急剧加剧，随着载荷的增加“尺寸较小”的碳化物首先剥离基体，当载荷继续增大时，“尺寸较大”的碳化物也剥离基体并有碎裂现象。因此，要求高铬铸铁中的碳化物不仅要分布均匀，而且尺寸也要合适。