中铬强韧抗磨铸铁的研究

改变了中铬铸铁的结晶过程，改善和细化了显微组织。其基体为马氏体，主要碳化物为（ＣｒＦｅ）７Ｃ３和Ｃｒ７Ｃ３，还有Ｆｅ７Ｃ３、Ｃｒ２３Ｃ６、ＭｏＣ等碳化物和ＦｅＭｏＭｎ、Ｆｅ３ＭＯ２等合金化合物，消除了渗碳体（ＦｅＣｒ）３Ｃ。其硬度ＨＲＣ≥５６，与高铬铸铁相当，得到了耐磨性和韧性较高的中铬铸铁、因而中铬铸铁磨球的破碎率低，球磨机的生产率较高。所以复合变质处理并热处理后的中铬强韧铸铁是一种低成本的优质的抗磨铸铁。     

多元合金化复合变质处理对高铬铸铁锤头组织和性能的影响

介绍了多元合金化复合变质处理高铬铸铁Cr20MoCu2BNbRETi的化学成分、变质处理工艺,并介绍了多元合金化复合变质处理后高铬铸铁的组织和力学性能的变化,以及采用多元合金化复合变质处理高铬铸铁生产破碎机锤头的生产工艺、生产成本和使用性能。工业试验表明:复合变质处理高铬铸铁锤头的耐磨性是高锰钢锤头的3.65～3.8倍。     

稀土钒钛高铬白口铸铁组织与性能的研究

高铬白口铸铁中加入适量钒钛和稀土复合变质处理后，可使基体组织细化，碳化物形态改善，适当的热处理可使组织性能进一步改善，获得耐磨性与韧性的良好配合。     

变质处理对硼铬系合金铸铁磨球组织及性能影响的研究

采用ＳＱＹ－４型变质剂对硼铬系合金铸铁磨球进行变质处理后，使用了图象分析、Ｘ光分析技术研究了变质处理对磨球碳化物形态、类型及分布等的影响；装机应用表明，这种经变质处理的磨球耐磨性可显著提高（１０～３０％）。     

瞬时变质处理对高铬铸铁组织和性能的影响

对高铬铸铁铁液分别用包底冲入法和瞬时变质处理两种方法进行变质处理.结果表明,瞬时变质处理能有效地抑制衰退发生,显著细化碳化物,进一步改善碳化物类型,使碳化物更加弥散地分布在基体中.同时,瞬时变质处理在一定程度上降低残余奥氏体量,从而有利于提高高铬铸铁的性能.瞬时变质处理和包底冲入法变质处理相比,高铬铸铁的硬度提高5%,冲击韧性提高14%,相对耐磨性提高22%.     

改善高铬铸铁力学性能的研究方法

综述了高铬铸铁的基体组织和碳化物，介绍了近年来国内外研究学者最常用的提高高铬铸铁力学性能的方法：热处理和合金化。发现高铬铸铁的高磨损性能及其他力学性能主要取决于共晶碳化物的数量、类型及基体组织。可通过热处理、合金化等方法，在高铬铸铁凝固过程中改变高铬铸铁的基体结构、改善碳化物的形貌、控制碳化物的生长等方面对高铬铸铁的性能进行优化。最后，对未来的研究方向提出了展望。     

微合金化多元合金高铬铸铁破碎机板锤的研制与应用

研制了一种微合金化多元合金高铬铸铁耐磨材料,试验了不同奥氏体化加热温度和不同温度回火热处理对组织和性能的影响.结果表明,高铬铸铁奥氏体化加热温度为960 ℃时空冷铸件具有较高的硬度,200～400 ℃回火高铬铸铁具有良好的韧性.提出了高铬铸铁板锤的最佳热处理工艺,研制的高铬铸铁应用于破碎机板锤等耐磨件取得了良好的使用效果.     

低铬白口铸铁变质处理的研究与应用

通过稀土变质和复合变质,可以改善低铬白口铸铁磨球共晶碳化物的形貌与分布,减少白口铸铁中粗大连续的网状碳化物,获得优良的综合力学性能,生产的磨球表现出优良的耐磨性能。     

中锰奥氏体钢的铸造表面合金化

通过铸造表面合金化方法,使中锰奥氏体钢表面硬度提高.试验结果表明:经铸造表面合金化,钢的表面可形成厚度为7.2 mm,硬度为897HV的高铬铸铁复合层.复合层的组织中主要存在着共晶状碳化物、极细片状珠光体和铬的碳化物.     

稀土变质处理钨合金铸铁磨球的组织和性能研究

以钨渣铁合金为主要合金原料制造合金铸铁磨球,研究了稀土变质处理提高其使用寿命的可能性。研究结果表明,钨合金铁磨球经适量稀土变质处理后,共晶碳化物由网状分布变城断网状分布,硬度略有提高,冲击韧度、耐磨性和冲击疲劳寿命均显著提高,磨球各项指标明显优于低铬铸磨球,接的字高铬铸铁麻球的水平。     

钨对淬火回火高铬铸铁冲击性能和耐磨性的影响

通过冲击试验和磨损试验,研究了钨含量对淬火回火高铬铸铁性能的影响。结果表明,热处理对钨元素的分布影响不大,钨在基体和碳化物中均匀分布。随钨含量增加,淬火回火高铬铸铁硬度增加,冲击韧度和耐磨性先升高后降低。高铬钨铸铁硬度为62～65 HRC,冲击韧度为6～8 J/cm2,一定量钨的加入能显著提高高铬铸铁的耐磨性。     

C、Cr、Si、Mn对低铬白口铸铁组织和力学性能的影响

应用湿砂铸型浇注低铬白口铸铁，采用正交试验研究了C、Cr、Si、Mn对低铬白口铸铁组织和力学性能的影响。结果表明：含碳量2．4％和2．7％时碳化物基本上是呈网状分布的，形成了离异共晶的网状碳化物组织；而含碳量3．0％时，离异共晶组织不再出现。高碳、低硅、高铬和低锰有利于提高硬度；低碳、低硅、中铬和高锰有利于提高冲击韧度；高碳、低硅、低铬和高锰有利提高耐磨性。新开发的低铬白、口铸铁的硬度、冲击韧度和耐磨性远高于目前在生产排沙潜水泵过流部件中所使用材料的各项性能，使用寿命是其5倍左右。     

钨合金铸铁共晶碳化物团球化研究

研究了Ce、K、Na复合变质处理对钨白口铸铁组织和性能的影响,提出了评价碳化物变质效果的圆度概念。变质处理后,钨合金白口铸铁的共晶碳化物形态发生了显著变化,在常规热处理条件下,共晶碳化物变成了团球状。由于共晶碳化物形态的改善,钨合金白口铸铁的力学性能(尤其是冲击韧度和抗冲击磨损性能显著提高。对共晶碳化物团球化机理进行了深入分析,并讨论了共晶碳化物团球化对力学性能和耐磨性能的影响。变质钨合金白口铸铁轧辊使用寿命比高铬铸铁轧辊提高20%以上,生产成本降低30%以上,推广应用变质钨合金白口铸铁具有较好的经济效益。     

Effect of TiC Particle Additions on Structure and Properties of Hypereutectic High Chromium Cast Iron

The present work studies the effects of titanium carbide (TiC) particle additions on the microstructure and mechanical properties of hypereutectic high chromium cast iron containing about 20%Cr and 4.0%C by the optical microscopy (OM), the transmission electron microscopy (TEM), the X-ray diffraction (XRD) analysis, the digital image analysis system, impact tester, and hardness tester. The carbides of high chromium cast iron are refined gradually and the shape of the primary M₇C₃-type carbides became more isotropic with the increase of TiC particles. When the addition of TiC particles exceeds 1.0 wt.%, the change of microstructure is not obvious. The hardness of high chromium cast iron has a slight increase and impact toughness has a obvious increase with the increase of TiC additions. However, when the addition of TiC particles exceeds 1.0 wt.%, the impact toughness has no obvious change.     

Development of boron white cast iron

Abstract

With boron substituting for carbon in cast iron composition and eutectic borides substituting for eutectic carbides in microstructure as the hard wear resistant phase, a new kind of wear resistant white cast iron has been developed. The microstructure and mechanical properties of this new white cast iron both in the as cast state and after appropriate heat treatments were studied. The results show that the as cast microstructure of the boron white cast iron comprises a dendritic matrix and interdendritic eutectics, and the eutectic compound is that of M₂B or M′_0˙9Cr_1˙1B_0˙9 type, where M represents Fe, Cr or Mn and M′ represents Fe or Mn. The morphology of the eutectic borides is much like that of carbide in high chromium white cast iron, but the hardness of boride is higher than that of carbide. The matrix in as cast microstructure comprises martensite and pearlite. After austenitising and quenching, the matrix mostly changes to lath type martensite and the eutectic borides remain unchanged. In addition, two different sizes of particles, with different forming processes during heat treatment, appear in the matrix. The boron white cast iron possesses higher hardness and toughness than conventional white cast iron and nickel hard white cast iron, and has a better balance between hardness and toughness than high chromium white cast iron.     

氮对高铬铸铁组织及碳化物形貌的影响

加入氮元素可改善高铬铸铁的力学性能。为了解氮对高铬铸铁的影响机制,通过Factsage和Imagepro plus对加氮的高铬铸铁进行相图模拟和碳化物形貌分析。研究发现,加氮后高铬铸件的冲击韧度和硬度都会受到影响。当加入质量分数0．07％的氮,冲击韧度达到6．4J／cm2;加氮量为O．4％时,硬度达到64．5HRC。     

Si/C和冷却速度对中铬铸铁铸态组织性能的影响

研究了Si/C和冷却速度对中铬铸铁铸态组织和性能的影响规律。试验表明 :在一定限度内提高Si/C能改变碳化物的类型和分布 ,使冲击韧性大幅提高 ;增加冷速使组织明显细化 ,特别是使奥氏体的一次、二次枝晶臂间距显著减小 ,综合力学性能得到改善     

Correlation of microstructure with the wear resistance and fracture toughness of white cast iron alloys

The objective of this investigation was to set down (on the basis of the results obtained by the examination of white cast iron alloys with different contents of alloying elements) a correlation between chemical composition and microstructure, on one hand, and the properties relevant for this group of materials, i.e., wear resistance and fracture toughness, on the other. Experimental results indicate that the volume fraction of the eutectic carbide phase (M₃C or M₇C₃) have an important influence on the wear resistance of white iron alloys under low-stress abrasion conditions. Besides, the martensitic or martensite-austenitic matrix microstructure more adequately reinforced the eutectic carbides, minimizing cracking and removal during wear, than did the austenitic matrix. The secondary carbides which precipitate in the matrix regions of high chromium iron also influence the abrasion behaviour. The results of fracture toughness tests show that the dynamic fracture toughness in white irons is determined mainly by the properties of the matrix. The high chromium iron containing 1.19 wt% V in the as-cast condition, showed the greater fracture toughness when compared to other experimental alloys. The higher toughness was attributed to strengthening during fracture, since very fine secondary carbide particles were present mainly in an austenitic matrix.     

等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能

采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(Fe,Cr)7C3和共晶组织组成,WC增强型高铬铸铁堆焊层由初生碳化物、WC颗粒和共晶组织组成。与高铬铸铁相比,WC增强型高铬铸铁由于WC的加入,初生碳化物面积分数非常高,共晶组织数量相应减少;WC增强型高铬铸铁的硬度,耐电解腐蚀性和耐热腐蚀性均优于高铬铸铁。两种堆焊层熔合线处的硬度陡降,结合线扫描结果说明,WC的加入不影响WC增强型高铬铸铁堆焊层与基体界面处的冶金结合和堆焊质量。     

离心铸造高铬合金铸铁气门座圈的组织及耐磨性能研究

采用离心铸造制备两种高铬合金铸铁气门座圈.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、洛氏硬度计和扫描电镜(SEM),对气门座圈铸态及热处理态后的试样物相组成、金相组织、力学性能及拉伸断口形貌进行了观察和分析,同时在销盘式摩擦磨损试验机上对高铬合金铸铁气门座圈的耐磨性能进行了磨损试验.结果表明,热处理前高铬合金铸铁主要为由...