合金元素对球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损特性的影响

研究了添加Cr、Ni、Mo合金元素的球墨铸铁，分别以90°和45°冲击角度在酸性、中性和碱性石英砂介质中的冲蚀腐蚀磨损特性。结果表明：球墨铸铁的冲蚀腐蚀磨损耐磨性随合金元素的加入而增加，并且随介质pH值和冲击角度的增加而增加。球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损的机理，在酸性介质中是以粒子显微切削和腐蚀共同作用为主，而在中性和碱性介质中是以粒子显微切削为主，腐蚀的作用很弱。     

合金元素对耐热球墨铸铁耐磨性能的影响

研究了合金元素对耐热球墨铸铁耐磨性能的影响。结果表明,球墨铸铁的磨损失重随Mn、Mo、Cr含量的增加而下降。Mn、Cr的加入均可以提高材料的硬度,并且在共析转变过程中,促进珠光体转变,稳定和细化珠光体,提高球墨铸铁的耐磨性;Mo能提高球墨铸铁组织的稳定性,细化珠光体,从而提高球墨铸铁的耐磨性。适量加入Si(4.5%)可减少铸态组织中的碳化物,提高球墨铸铁的耐磨性,但Si含量过多(5.0%)则会减少珠光体数量,降低球墨铸铁的耐磨性。球墨铸铁磨损失重和摩擦系数均随载荷的增加而增加,但低耐磨性的球墨铸铁试样磨损失重和摩擦系数的增加幅度明显高于高耐磨性的球墨铸铁试样。     

硅对球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损耐磨性的影响

研究不同含硅量的球墨铸铁分别以90°和45°冲击角度在酸性、中性和碱性石英砂介质中的冲蚀腐蚀磨损特性.结果表明:球墨铸铁的冲蚀腐蚀磨损耐磨性随含硅量和冲击角度的增加而增加,在介质pH值为7时最高.球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损机理的研究表明,在酸性介质中是粒子显微切削和腐蚀共同作用为主,而在中性和碱性介质中是以粒子显微切削为主,腐蚀的作用较弱.     

基体组织状态对球墨铸铁抗磨料磨损性能的影响

研究了４种基体组织状态的球墨铸铁的二体销盘磨损、静载三体磨损及三体冲击磨损的耐磨性能。结果表明，二体销盘磨损与静载三体磨损的耐磨性和度有良好的线性关系；马氏体及马氏体上分布共晶碳化物的耐磨性最佳，贝氏体次之，珠光体较差。提高三体冲击磨损耐磨性需良好的硬度与韧性配合，故马氏体耐磨性最佳，珠光体，贝氏体次之，马氏体上分布共晶碳化物的耐磨怀     

低合金空淬贝氏体球墨铸铁组织和性能研究

采用铸造余热空冷方法,通过加入Mn、Mo、B、Ti等合金元素,制备空淬贝氏体球墨铸铁.利用扫描电子显微镜分析了其显微组织,测试了其硬度、冲击韧度和摩擦磨损性能.结果表明,贝氏体铸铁中石墨圆整,分布均匀,基体由贝氏体和马氏体组成.贝氏体球墨铸铁硬度可达52 HRC,V型缺口冲击吸收功可达15～20 J,摩擦系数小,耐磨性好.     

拉丝机导轮材料激光强化后的摩擦磨损性能

对拉丝机导轮材料QT500-7球墨铸铁激光强化后在屏显式摩擦磨损试验机上进行了摩擦磨损试验,并从激光强化后的组织变化分析了性能提高的原因.结果表明,表层微熔区形成的类白口组织对硬度及耐磨性贡献最大,热影响区形成了隐晶马氏体和残余奥氏体,石墨球周围出现的马氏体壳组织对提高耐磨性也有利.     

等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的回火组织与力学性能

对3.55C-1.95Si-0.36Mn-3.58Ni-0.708Cu-0.92Mo-0.65Cr(质量分数,%)低合金贝氏体球墨铸铁实施等温淬火及不同温度的回火热处理工艺,采用OM,EPMA,SEM,TEM以及XRD研究了回火温度对等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的组织演变过程的影响,并对力学性能和耐磨性进行了测试与分析.结果表明,回火过程组织演变的物理机制包括孪晶马氏体及其位错亚结构的回复与再结晶软化、残余奥氏体分解、马氏体中过饱和碳的脱溶与相变以及共晶渗碳体的转变等过程.随着回火温度的升高,等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁基体的显微硬度和宏观硬度及抗压强度逐渐降低.在450℃回火后,共晶渗碳体的显微硬度出现最低值,其原因是,在此温度下共晶渗碳体的亚片层有a相析出,此时,低合金贝氏体球墨铸铁的压缩率最高,塑性提高;在600℃回火时,其力学性能明显恶化.在干砂/橡胶轮磨损条件下,450℃回火后的等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁具有较好的耐磨性.磨损形貌观察表明,其磨损机制为塑性变形疲劳磨损和显微切削,塑性变形疲劳机制对耐磨性的贡献大于切削破坏机制,在450℃回火析出的弥散Mo2C对耐磨性也有一定贡献.     

Si对低铬白口铸铁在含Cu2+离子介质中腐蚀磨损特性的影响

采用三体腐蚀磨损试验方法研究了硅对低铬白口铸铁在含铜离子浆料介质中的腐蚀磨损耐磨性的影响。结果表明，当浆料介质中铜离子浓度增加时，低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性降低。而增加含硅量后的低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性将比普通白口铸铁的高。磨损表面形貌分析表明，普通低铬白口铸铁的磨损机制为磨料磨损和介质腐蚀，而硅量增加的低铬白口铸铁的磨损机制则以磨料磨损为主，伴随着腐蚀作用。     

碳含量对低合金耐磨钢组织及耐磨性的影响

研究了碳含量分别为0.31%、0.38%和0.50%的低合金耐磨铸钢热处理后的组织、强韧性及不同磨损条件下的磨损性能。结果表明,试验钢经950℃淬火及250℃回火,显微组织均以板条马氏体为主,随含碳量的增加,组织有所粗化,并且有片状马氏体出现。试验钢的硬度随碳含量的增加而增加,但韧性下降。磨损试验结果表明,冲击磨料磨损条件下,主要表现为凿削磨损,碳含量为0.38%的试验钢具有较好的耐磨性;静磨料磨损条件下,主要表现为切削磨损,耐磨性主要受硬度的影响,碳含量为0.50%试验钢具有较好的耐磨性。     

含碳量对低合金耐磨钢冲击磨损耐磨性的影响

随含碳量的增加，低合金耐磨钢热处理后的组织逐渐由板条马氏体转变为板条马氏体＋片状马氏体混合组织，且片状马氏体的数量增多，同时，二次碳化物增加，导致该材质的硬度增加，冲击韧性下降。其三体冲击磨损耐磨性需要较高硬度与良好韧性的配合。在中等冲击载荷条件下，中碳低合金耐磨钢具有最佳的冲击磨损耐磨性，可以作为锤式破碎机锤头和球磨机衬板的材质     

QT-500球墨铸铁表面激光熔覆镍基合金的组织与性能

利用DL-T5000型二氧化碳激光器在QT-500球墨铸铁表面熔覆镍基合金,分析了激光熔覆层的显微组织,测试了其显微硬度及磨损性能。结果表明:所制得熔覆层组织致密、无裂纹,与基体形成了良好的冶金结合。从熔覆层表面到基体热影响区,组织依次为大量的树枝晶、等轴晶、树枝晶。熔覆层的硬度较基体提高了5倍,熔覆层的总磨损率大约为基体的1/6。熔覆层耐磨性能增强的主要原因是镍基合金与涂层元素镍、铬等固溶强化和碳化物等析出相的强化作用。     

Microstructure and Mechanical Properties of a Wear-Resistant As-Cast Alloyed Bainite Ductile Iron

An as-cast bainite ductile iron with excellent mechanical properties and wear resistance was fabricated by alloying and centrifugal casting method, and the alloyed chemical composition was optimized by using the thermodynamic software Thermo-Calc. By using optical microscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction, the microstructure of the as-fabricated bainite ductile cast iron was characterized pertinent to the elements distribution in matrix and features of ferrite and retained austenite. The results of mechanical properties test show that the hardness and compressive strength of this alloyed ductile iron are 52 HRC and 2,200 MPa, respectively. The ascast bainite ductile iron possesses highly abrasive wear resistance and the reason can be ascribed to the solid solution of the elements Si, Ni, Cu, and Mn in the austenite and the formation of carbides of elements Cr and Mo. The strength of bainite ductile iron is increased by the acicular bainitic ferrite in the matrix.     

变温条件下石墨形态对缸套铸铁磨损性能的影响

为了研究缸套铸铁材料石墨形态对其磨损过程的影响,选取了灰铸铁、蠕墨铸铁和球墨铸铁3种具有不同石墨形态的铸铁材料为研究对象,分别在不同温度下对其进行了干摩擦磨损实验。结果表明:灰铸铁的摩擦系数及磨损量随温度的上升而上升,而蠕墨铸铁及球墨铸铁随温度的上升呈现先上升后下降的变化趋势;常温下灰铸铁的摩擦系数及磨损量最大,耐磨性能最差;高温时灰铸铁的摩擦系数及磨损量仍然最大,蠕墨铸铁的摩擦系数大于球墨铸铁,但磨损量最小,耐磨性能最优。     

重载车曲轴用球磨铸铁的合金化与热处理

采用光学显微镜、冲击试验机、磨损试验机和电化学工作站等,研究了Mo含量和等温淬火温度对曲轴用球磨铸铁显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着Mo含量增加,球墨铸铁中石墨数量减少,珠光体数量和碳化物数量增多,碳化物形貌逐渐从弥散分布的细小块状转变为粗大的块状或者长条状;在Mo含量达到0. 794%时,碳化物形成了网状分布的特征;随着Mo含量的增加,球墨铸铁的室温冲击吸收能量先增加而后减小,在Mo含量为0. 410%时取得最大值,平均磨损量和磨损率逐渐减小,腐蚀电位先正向移动而后负向移动,腐蚀电流密度先减小而后增大;随着等温淬火温度的升高,冲击吸收能量逐渐升高,平均磨损量和磨损率增大,腐蚀电位逐渐正移、腐蚀电流密度逐渐降低。重载车曲轴用球磨铸铁的适宜Mo元素添加量为0. 410%,等温淬火温度为275℃。      

低碳球墨铸铁冲击磨料磨损特性的研究

研究经准铸态贝氏体工艺处理低碳球墨铸铁冲击磨料磨损特性。采用消失模铸造工艺，经准铸态贝氏体工艺处理后，得到了贝氏体组织。冲击磨料磨损过程以冲击变形磨损为主，兼有切削磨损和凿削磨损。通过在水泥厂应用，结果表明：磨球的成本可比低铬合金铸铁磨球降低18％，而磨球的吨水泥磨耗还不到后者的80％，破球率降低了50％。     

水泥球磨机用中铬铸铁磨球的研究

在含铬量为７％的中铬铸铁中加锰合金化，研究了热处理工艺对其机械性能及冲击磨损抗力的影响。结果表明适当地降低淬火温度可使含锰中铬铸铁获得良好的机械性能，在使用水泥磨料时的冲击磨损抗力与１５－２－１马氏体高铬铸铁相当，代替高铬铸铁制造水泥球磨机磨球，在保证耐磨性的前提下降低成本，具有明显的经济效益。     

高铬铸铁在腐蚀介质中的抗磨损特性

研究了不同w(C)量和w(Cr)量的高铬铸铁分别在5%NaOH、自来水和人工海水介质中的抗腐蚀磨损性能。结果表明:高铬铸铁在5%NaOH水介质中的腐蚀磨损相对较小,而且随w(C)、w(Cr)量的变化,其磨损率变化不大;在自来水介质中,高铬铸铁的w(C)量超过2.7%时腐蚀磨损加快,w(Cr)量对磨损率影响不大;在人工海水介质中,高铬铸铁的w(C)量超过2.1%时腐蚀磨损开始加快,当w(C)量超过2.7%时腐蚀磨损显著加快,w(Cr)量大于20%时腐蚀磨损显著减缓。     

Wear resistance properties of austempered ductile iron

A detailed review of wear resistance properties of austempered ductile iron (ADI) was undertaken to examine the potential applications of this material for wear parts, as an alternative to steels, alloyed and white irons, bronzes, and other competitive materials. Two modes of wear were studied: adhesive (frictional) dry sliding and abrasive wear. In the rotating dry sliding tests, wear behavior of the base material (a stationary block) was considered in relationship to countersurface (steel shaft) wear. In this wear mode, the wear rate of ADI was only one-fourth that of pearlitic ductile iron (DI) grade 100-70-03; the wear rates of aluminum bronze and leaded-tin bronze, respectively, were 3.7 and 3.3 times greater than that of ADI. Only quenched DI with a fully martensitic matrix slightly outperformed ADI. No significant difference was observed in the wear of steel shafts running against ADI and quenched DI. The excellent wear performance of ADI and its countersurface, combined with their relatively low friction coefficient, indicate potential for dry sliding wear applications. In the abrasive wear mode, the wear rate of ADI was comparable to that of alloyed hardened AISI 4340 steel, and approximately one-half that of hardened medium-carbon AISI 1050 steel and of white and alloyed cast irons. The excellent wear resistance of ADI may be attributed to the strain-affected transformation of high-carbon austenite to martensite that takes place in the surface layer during the wear tests.     

较高温度等温淬火(回火)对球墨铸铁性能的影响

分别采取普通等温淬火、两级等温淬火、等温淬火＋回火3种热处理工艺对较高温度下球墨铸铁（成分为质量分数％；3.80C,2.46Si,0.25Mn,0.026S,0.036P,0.051Mg,0.022RE)的组织和性能进行了研究，发现热处理工艺带变窄或消失，得到基体中不含奥氏体的贝氏体球墨铸铁。这种球墨铸铁虽然塑韧性较差，但具有较高的强度、硬度和疲劳极限，而且耐磨性和切削性良好。