贝氏体复相球墨铸铁磨球的研究

本文采用覆砂金属型铸造工艺,水玻璃水溶液淬火介质试制了一种贝氏体复相球墨铸铁材质。经热处理后磨球可获得针状贝氏体+少许马氏体+残余奥氏体组织,该复相组织心表硬度值相差不超过2.0HRC,硬度值在55~58 HRC之间,冲击韧性可达21~23 J/cm2,是一种理想的磨球用耐磨材料。     

马氏体球墨铸铁磨球的研制和生产应用

采用 1.5t工频感应电炉熔炼铁液 ,经炉前球化孕育处理 ,金属型浇注得到球墨铸铁磨球、配之RT 32 0 9推杆步进式电阻炉加热、水玻璃液模拟等温淬火及低温回火得到的马氏体加贝氏体球墨铸铁磨球 ;其金相组织为 :高碳隐针马氏体 ( 70 %～75 % ) 球状石墨 上贝氏体 ( 2 5 %～ 30 % ) 少量合金碳化物 ( <5 % ) 少量残余奥氏体 ;其表面硬度为HRC 5 5～ 5 7,表面与心部硬度差HRC≤ 2 ;通过工业性试验平均单耗为 0 .6 6kg/t原矿、破碎率 <1%。     

淬火、回火对连铸QTNi4MoV球墨铸铁组织和硬度的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和硬度计等对QTNi4MoV球墨铸铁在淬火和回火过程中的组织及硬度变化规律进行了研究。结果表明：经1323 K保温4 h的石墨化退火处理后,QTNi4MoV球墨铸铁的组织由石墨球+残留奥氏体+针状贝氏体组成,硬度约为40 HRC;再经1223 K保温1 h油淬后,QTNi4MoV球墨铸铁的组织由石墨球、马氏体和残留奥氏体组成,硬度为48.5 HRC;淬火后QTNi4MoV球墨铸铁的组织具有良好的回火抗力,回火温度达到773 K时,其淬火马氏体才开始分解;经773 K保温3 h的一次和二次回火后,QTNi4MoV球墨铸铁的组织为石墨球、回火马氏体和少量残留奥氏体,硬度值分别为47.5和46 HRC,抗拉强度高于900 MPa,满足铝合金压铸模具服役时对其制造材料在力学性能方面的要求。     

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。     

连续冷却条件下耐磨球墨铸铁的成分和性能

采用正交试验和极差、方差分析法，研究了Si,Mn，B对球铁的硬度、冲击韧性的影响。结果表明：Mn,Si,B含量分别为2.0%,2.6%,0.006%时，可以获得HRC为50左右、冲击韧性大于20J／cm^2的球墨铸铁，其基体为细针状贝氏体＋奥氏体组织，可以作为生产球磨机用的磨球、衬板的材料。     

球墨铸铁磨球的生产实践

文章分析了球磨机和磨球的技术要求,提出采用球墨铸铁材质能够满足磨球使用要求,并通过试验研究确定了热处理工艺对磨球组织、性能的变化规律。试验结果表明,φ100mm磨球选用珠光体球墨铸铁材质,获得磨球金相组织为球状石墨加回火马氏体和少量碳化物,球表面硬度HRC50～55,表面与心部的硬度差为HRC1～3,完全满足使用要求。     

Cr对马氏体球墨铸铁磨球组织和性能的影响

研究了两种不同Cr含量的马氏体球墨铸铁磨球(Φ110 mm)内外层微观组织和硬度。结果显示,磨球的表层组织以马氏体和石墨球为主,不含Cr的磨球心部组织以片层状的珠光体为主,还有石墨和少量铁素体;加入0.4%Cr后,磨球心部以马氏体为主,含一定数量的碳化物。硬度测试结果表明不含Cr磨球外层硬度约HRC50,心部硬度仅HRC30,内外层硬度相差HRC20;加Cr后因引入了碳化物,外层硬度提高到HRC59,而内外层硬度差仅HRC3。与高铬铸铁磨球相比,含Cr的马氏体球墨铸铁磨球具有较好的综合性能,在较大冲击环境下具有更好的应用前景。     

新型贝氏体球墨铸铁磨球的研究

以锰和微量合金元素取代贵重金属镍、钼、铜,并采用不同于等温淬火的冷却方试,获得以针状组织(贝氏体+马氏体)为主,有一定量奥氏体的新型抗磨球铁。冲击韧性可达10J/cm2以上,硬度达HRC50以上。在磨球生产上应用结果表明,耐磨性比中锰球铁磨球提高一倍,冲击疲劳性能比中锰磨球提高七倍,而生产成本与之相当。     

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。     

线状石墨对奥-贝球铁性能影响的分析

板簧支座零件,选用奥-贝球铁AD11000-5,性能要求:抗拉强度≥1 000 MPa,伸长率≥5%,硬度300～360 HB;组织要求:球化级别1～3级,石墨大小5～7级,基体组织为中等或细小上贝氏体+20%～30%残余奥氏体.     

贝氏体抗磨球墨铸铁热处理工艺研究

研究了淬火介质、奥氏体化温度和回火温度对贝氏体抗磨球墨铸铁组织与性能的影响。选择了合理的热处理工艺，获得了优良的性能，使其硬度达50～55HRC，冲击韧度aK=8～15J/cm^2,φ80mm磨球冲击疲劳寿命（落球试验的跌落次数）达2万次以上。     

硼对含碳化物马氏体球墨铸铁组织和性能的影响

制备了一种含硼、铬、钒合金元素的含碳化物马氏体球墨铸铁,并系统研究了硼含量对材料组织结构和力学性能的影响。结果表明:当B0.1%时,组织中石墨球圆整,大小均匀,球化良好;当B0.1%时,石墨球圆整度降低,大小分布不均。铸件的热处理条件为:奥氏体化温度900℃,然后在10%氯化钠水溶液中淬火,最后230℃回火。当B为0.06%时,该材料的硬度和冲击韧性具有良好的匹配,硬度为HRC58~61,冲击韧性为8~11 J/cm~2。     

高强高韧合成球墨铸铁的组织及力学性能

以废钢为主要原材料(20%生铁+20%回炉料+60%废钢),使用中频感应电炉熔炼,采用中间加入和镜面加入联合增碳方式,制备了合成球墨铸铁QT450-23铸件。合成铸铁球化级别1级,球化率95%,石墨圆整,球径10～20μm,基体为100%铁素体。合成铸铁抗拉强度为450MPa,伸长率为23.3%。在高温组织中,奥氏体枝晶发达,显著提高材料的冲击韧性,V型缺口冲击试样常温冲击韧性为18.4 J/cm2,是相同成分和工艺条件下,传统生铁为主配方球铁的2倍。     

大直径锻球的制备工艺及其磨损性能研究

研制了一种用于大型球磨机的新型大直径锻球。分析了磨球心部和表面的显微组织,测试了磨球距心部不同部位的硬度分布、冲击韧度和冲击磨料磨损等性能。结果表明,锻后空冷处理后的磨球整体组织均匀,心部与表面硬度差小于2 HRC,其体积硬度可达52 HRC;磨球冲击韧度为16 J/cm2。冲击磨料磨损试验结果表明,大直径锻球的磨损性(W-1)比65 Mn大直径锻球高出约30％,其耐磨性能明显提高。     

贝氏体-马氏体抗磨球铁磨球的研制

试验研制 1种新型抗磨球铁磨球 ,确定磨球化学成分和生产工艺 ,获得了优良的性能。磨球本体硬度HRC48～ 5 5 ,冲击韧性aK=9～ 12J/cm2 , 80mm磨球落球试验次数达 2万次以上。电厂装机应用磨耗 <12 0 g/t煤 ,磨球破碎率 <0 .5 %。     

贝氏体—马氏体抗磨球墨铸铁热处理工艺的试验研究

试验研究了淬火介质、奥氏体化温度和回火温度对贝氏体－马氏体抗磨球墨铸铁组织与性能的影响。选择合理的热处理工艺，获得了优良的性能，洛氏硬度达50－55HRC,冲击韧度为8－15J／cm^2,φ80mm磨球冲击疲劳寿命（落球试验的跌落次数）达2万次以上。     

新型微变形齿轮钢渗碳特性及力学性能

对一种新型微变形齿轮钢的渗碳特性和力学性能进行研究。结果表明，经渗碳空冷，渗层碳浓度梯度平缓，表层硬度为61～63HRC，心部硬度达到35～42HRC。表层组织为细小分散马氏体 少量残留奥氏体，过渡层为针状贝氏体 板条马氏体，心部主要为束状贝氏体。渗层耐磨性好，基体力学性能优良，能很好地满足齿轮的服役条件。     

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%.     

板条马氏体细晶合金钢的研究

采用微合金化和控制轧制获得11￣12级细的原始晶粒。研究了板条马氏体细晶粒超高强度钢显微组织、力学性能。结果表明:通过适当的热处理可获得板条马氏体+残余奥氏体+弥散分布碳化物的显微组织,其力学性能最高可达到:抗拉强度为1600MPa￣1936Mpa、断面收缩率为25%￣45%、延伸率为8%￣14%,硬度HRC46￣HRC52,冲击韧性55J/cm2￣100J/cm2高水平性能。