亚临界热处理对复合管高铬铸铁层组织及性能的影响

针对铸态304不锈钢-过共晶高铬铸铁复合管高铬铸铁层硬度不足的问题,采用亚临界热处理来改变复合管过共晶高铬铸铁内层组织及性能。结果表明:亚临界热处理可以有效提升复合管高铬铸铁层硬度,复合管高铬铸铁层的宏观硬度随亚临界热处理温度的升高及保温时间的延长先增加后降低;其中530℃×5 h保温空冷的亚临界热处理使得复合管高铬铸铁层硬度提高最显著,提高了3 HRC左右。复合管高铬铸铁层的室温铸态组织为马氏体、奥氏体、M3C型和M7C3型碳化物;经过亚临界热处理后,析出弥散的M23C6型二次碳化物,降低了奥氏体中含碳量,提高了Ms点,促使奥氏体向马氏体转变。     

钛细化过共晶高铬铸铁的研究

研究了不同的含Ti量对4C-20Cr(质量分数,%)过共晶高铬铸铁显微组织的影响.结果表明,随着含Ti量的增加,初生碳化物和总的碳化物(初生碳化物和共晶碳化物)均逐渐细化;TiC的体积分数也随含Ti量的增加而增加,但TiC出现长大和团聚现象.Ti细化过共晶高铬铸铁的机理为:弥散分布的TiC可能作为初生碳化物的异质形核质点;TiC颗粒阻碍初生碳化物的长大;生成TiC的反应消耗一部分C而降低过共晶高铬铸铁的过共晶程度.     

含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织和硬度的影响

铸态合金耐磨铸铁适用于大型或复杂结构耐磨件。通过金相组织观察、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,研究了含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构和硬度的影响规律。结果表明,在含0～2.79%W的范围内,随着含W量的增加,铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的初生基体数量减少,共晶团数量增加,共晶碳化物数量增加;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的碳化物结构类型没有改变,M7C3型碳化物为共晶碳化物;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁基体的奥氏体比例增加,马氏体减少。马氏体多位于共晶团,即共晶碳化物周围。铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度由共晶碳化物数量和硬度以及基体中奥氏体和马氏体数量比共同决定。     

离心铸造复合辊套用高铬铸铁的组织及性能研究

根据复合辊套的生产和使用要求,研究了3种成分的高铬铸铁通过金属型铸造后的组织和性能。结果表明,金属型铸造的Cr20高铬铸铁其铸态组织由枝晶奥氏体、共晶奥氏体和共晶碳化物组成;具有较好的韧性,并且有一定的耐蚀性和良好的耐磨性;铸态硬度达到HRC55左右。Cr20高铬铸铁能满足轧辊的生产和湿摩擦条件下的使用要求。     

含碳量对过共晶高铬铸铁显微组织与耐磨性的影响

通过显微组织观察、图像分析仪定量金相测定,力学性能测试,低应力湿态磨料磨损试验,研究了碳对含33.5%Cr的过共晶高铬铸铁的影响。结果表明,过共晶高铬铸铁显微组织主要特征是含有较大尺寸的六边形和杆状M7C3型初生碳化物。并且随着含C量的升高,过共晶高铬铸铁组织中的初生碳化物逐渐变得粗大,初生碳化物和碳化物总体积分数增加。随着含碳量的增加,过共晶高铬铸铁硬度逐渐升高。含4.80%C的高铬铸铁硬度最高,达到HRC65.5。但随着含碳量的增加,高铬铸铁的冲击韧度逐渐下降。在40 N、70 N、100 N载荷下,随着含C量的增加,过共晶高铬铸铁的耐磨损性能提高。在40 N、70 N和100 N载荷下,含4.80%C的高铬铸铁的耐磨性分别比含3.86%C的高铬铸铁提高了26.1%、24.5%和24.1%。在含碳量相同的情况下,重载荷下高铬铸铁的耐磨性能下降。随着载荷的增加,高含碳量高铬铸铁的耐磨性优势逐渐下降。与含23%Cr的过共晶高铬铸铁相比,含C量分别为3.86%、4.13%、4.65%和4.80%的含33.5%Cr的过共晶高铬铸铁耐磨性分别提高了42.9%、52.0%、54.6%、56.6%。     

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。     

钒含量对含铌高镍铬无限冷硬铸铁组织及耐磨性的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及热力学计算等方法研究了不同钒含量的含铌高镍铬无限冷硬铸铁的微观组织及磨损性能的变化规律。研究表明,钒含量从3.0%增加到6.0%,组织中碳化物逐渐由网状向颗粒状和短条状转变,由沿晶分布向均匀分布转变,铸态硬度和回火硬度均呈现出上升趋势,耐磨性逐渐增加;含量达到7.5%时碳化物发生了过度长大现象,硬度下降,耐磨性降低。均匀弥散分布的颗粒状碳化物有利于耐磨性的提高。碳化物的细化或者粗化取决于钒对相图中碳化物生长区域的减小或者增大的影响。     

提高高铬白口铸铁件性能的研究与生产实践

要提高高铬铸铁的韧性和抗冲击磨损能力，除改善共晶碳化物形态和分布外，更重要的是采用综合变质处理细化共晶碳化物，净化晶界，合理选择基体组织、化学成分和热处理工艺。共晶成分或稍微过共晶成分的高铬铸铁显示良好的抗冲击磨料磨损能力，而添加W、Nb等提高抗冲击磨损能力不明显。研究发现，不同C、Cr含量的3C-21Cr系高铬铸铁的最佳奥氏体化温度和最高峰值硬度不一样；回火温度接近或超过430℃对冲击磨损影响较明显，但对冲击韧度影响甚小。研制了3C-21Cr高铬铸铁与各种碳素钢、合金钢组成的双金属锤头，其使用寿命比3C-27Cr高铬铸铁与钢复合的锤头延长50％～60％。     

金属型铸造高铬铸铁Cr20组织及性能的研究

研究了金属型铸造高铬铸铁Cr20的铸态组织和性能,以及主要合金元素对性能的影响。结果表明,用金属型铸造的高铬铸铁Cr20的铸态组织为奥氏体基体,共晶碳化物为孤立的块状分布,具有较高的硬度和一定的韧性,并且还可以降低合金元素Mo和Ni的加入量。对于不能通过常规热处理进行淬火硬化的高铬铸铁件,可用金属型铸造来满足在铸态下使用的要求。     

钒和铜对高合金白口铸铁铸态组织及性能的影响

针对磨钼矿用磨球的湿式磨损工矿条件,通过对高合金白口铸铁进行成分设计、材料制备以及相应的性能测试和组织观察,分析了不同配比的Cu和V对高合金白口铸铁铸态组织及性能的影响.研究结果表明,不同的Cu和V含量对高合金白口铸铁碳化物的形态和分布影响不同.含量为1.0%的Cu和V的该合金（12.0%Cr）,其碳化物呈现短杆状、块状,均匀弥散分布于基体中,材料的硬度、冲击韧度和耐腐蚀磨损性能得到有效提高,相对耐磨性比不含Cu、V的普通高铬铸铁（18.0%Cr）约提高了15%.     

稀土铈孕育对过共晶高铬铸铁铸态组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等研究了稀土铈对4．0％C～20．0％Cr过共晶高铬铸铁铸态组织的影响。结果表明：加入适量的稀土铈后初生碳化物得到明显的细化。     

离心铸造气门座圈用高铬铸铁的组织及性能研究

根据气门座圈的生产和使用要求,研究了一种成分的离心铸造高铬铸铁铸态和回火态的组织和性能。结果表明,离心铸造的高铬铸铁其铸态组织由初生奥氏体、共晶奥氏体和共晶碳化物组成,回火态组织由回火马氏体、残余奥氏体和共晶碳化物组成;热处理后的高铬铸铁消除了内应力,减小了晶格畸变,具有较好的强度,并且有一定的硬度。离心铸造高铬铸铁气门座圈能满足大功率内燃机的使用要求。     

热处理对Cr20高铬铸铁组织及性能的影响

利用光学显微镜、XRD物相分析、洛氏硬度、维氏硬度和冲击测试等试验方法,研究了Cr20高铬铸铁在500~1000℃区间内热处理下的组织及力学性能。结果表明:600℃以下热处理后组织无转变,即初生奥氏体+莱氏体+少量马氏体,硬度(44 HRC)与铸态相当;650~850℃以下热处理后组织转变为珠光体+共晶碳化物,硬度略有升高,达到48 HRC;随着处理温度升高到900~1000℃,二次M_7C_3型碳化物在珠光体基体上球状化析出,共晶碳化物未发生转变,硬度快速提高至56 HRC。共晶碳化物的分布及形态决定了冲击吸收能量,与处理温度关系不大。     

Mo、Ni、Cu对高炉衬板用Cr26高铬铸铁铸态组织和性能的影响

采用正交试验法研究了Mo、Ni、Cu对高炉衬板用Cr26高铬铸铁铸态组织和性能的影响,以宏观硬度和冲击韧度为考察指标,对3种合金元素含量进行了优化设计。研究结果表明,单一合金元素对该高铬铸铁硬度和冲击韧度影响以Ni最为显著;而任意两种合金元素的联合作用效果以Mo加Cu最为显著。当合金元素含量为0.6%Mo、0.7%Ni和1.0%Cu时,获得的高铬铸铁综合性能最佳,铸态硬度为55.5 HRC,冲击韧度αk为7.4J.cm-2,铸态显微组织由六角形M7C3初生碳化物,M7C3共晶碳化物和奥氏体组成。     

过共晶高铬铸铁的显微组织和力学性能研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及硬度和冲击试验等方法,研究了不同热处理工艺对过共晶高铬铸铁显微组织和性能的影响。结果表明:试验的过共晶高铬铸铁铸态显微组织由共晶莱氏体和粗大杆状或六方形状的一次Cr_7C_3型碳化物组成;由于淬透性较低,当保温时间为2 h,淬火温度较低时,在共晶碳化物周围存在铁素体;只有加热到1 050℃时,共晶中的奥氏体在随后的空冷过程中才能转变为全部马氏体组织,硬度达到最高值64.5 HRC;淬火加热温度为1 050℃时,随保温时间的延长,硬度降低;随着淬火加热温度的升高,过共晶高铬铸铁的冲击吸收功呈下降趋势,但数值总的来说不高且差别不大,范围在1~2 J之间。     

Cr20高铬白口铸铁磨片的热处理工艺

研制了Cr20高铬白口铸铁磨片,设计正交试验方案研究了不同热处理参数对应试样的硬度和冲击韧性.结果表明,以硬度为试验指标的热处理工艺参数中,回火温度最重要,其次为淬火保温时间,再次为淬火温度及回火保温时间;在本热处理试验范围内,Cr20铸铁试样的硬度均达到了57.5HRC以上,以960℃×2.5h空冷淬火 450℃×3.5h回火的优方案热处理可获得最高硬度61.6HRC、冲击韧度2.31J/cm2.Cr20铸铁的铸后热处理能在保持冲击韧性基本不变的同时有效提高Cr20铸铁的硬度,其金相组织主要由坚硬的条状共晶碳化物(Fe, Cr)7>C3和马氏体基体组成.     

亚稳处理对Cr20高铬铸铁组织及性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、XRD物相分析和洛氏硬度测试等试验方法,研究了Cr20高铬铸铁亚稳处理工艺(600~900℃×2 h空冷)对组织和硬度的影响。结果表明:高铬铸铁铸态组织为枝晶状奥氏体+断续网状莱氏体+少量马氏体,硬度44 HRC;600℃以下亚稳处理后组织及硬度无明显变化;随着温度由650℃升高至900℃,高铬铸铁组织逐渐转变为马氏体+莱氏体+弥散分布的少量M_7C_3型二次碳化物组织,硬度由铸态的44 HRC逐步增加到58 HRC,综合性能得到提高。     

20Cr高铬铸铁离心铸造铸态组织

对20Cr高铬铸铁离心铸造后的铸态组织进行了观察。结果表明：在离心铸造条件下,20Cr高铬铸铁的铸态组织为马氏体＋M7C3型碳化物＋残余奥氏体＋M23C6型碳化物。上述组织的形式与实际冷却条件有关。     

钨对铸态过共晶高铬铸铁组织、力学性能和磨料磨损性能的影响

通过合金成分设计,制备了不同钨含量的过共晶高铬铸铁。研究了钨含量对材料微观组织、力学性能和磨料磨损性能的影响。结果表明,钨元素添加使得过共晶高铬铸铁中初生碳化物粗化,钨含量从0增加到2.84%时,高铬铸铁的硬度由51 HRC提高到56 HRC,冲击吸收能量先升高后下降,最高达5.8 J/cm2。同时,过共晶高铬铸铁三体磨料磨损性能得到提高。     

热处理和深冷处理对两种高铬铸铁耐磨性的影响

研究了热处理和深冷处理对亚共晶及过共晶高铬铸铁的耐磨性的影响。研究表明,去稳处理后,过共晶及亚共晶高铬铸铁的硬度都在1 000℃左右达到最高值;经深冷处理后,过共晶及亚共晶高铬铸铁的硬度都有明显增加,由于过共晶高铬铸铁碳化物体积分数较高,使得过共晶高铬铸铁的相对耐磨性都远远高于亚共晶高铬铸铁。