定向分布的高铬铸铁棒增强高锰钢基复合材料

将直径为3.2 mm的高铬合金粉芯焊丝插入到高锰钢熔体中,制备出了定向分布的高铬铸铁棒增强高锰钢基复合材料。并利用光学显微镜、扫描电镜、XRD、显微硬度计以及三体磨粒磨损试验对淬火态的该复合材料进行分析和表征。结果表明,淬火后的复合材料由定向分布的高铬铸铁棒增强体和奥氏体高锰钢基体组成,增强体由奥氏体枝晶,以及残余奥氏体与M7C3碳化物的共晶体组成;增强体的硬度在1100～1280 HV0.1,为高锰钢基体硬度的4～5倍;将铸态的复合材料与高锰钢试样相比,淬火态的复合材料表现出较好的耐磨性。     

颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备、组织与性能

将粒径为1～3 mm的ZTA(ZrO2增韧Al2O3)陶瓷颗粒与自制粘结剂均匀混合后填充到具有蜂窝状内腔的模具中固化后获得蜂窝状多孔陶瓷预制体,浇注高铬铸铁金属液铸渗陶瓷预制体成功制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料,并考察了复合材料的三体磨料磨损性能.结果表明:复合材料中陶瓷颗粒的体积分数为48％～58％;陶瓷颗粒与基体界面致密,无缩孔、裂纹等缺陷;经热处理后复合材料的耐三体磨料磨损性能是工程中常用的Cr20高铬铸铁的5.9倍.     

ZTA/高铬铸铁基复合材料的制备及磨损性能研究

将粒径为2～3 mm的ZTA(ZrO2增韧Al2O3)陶瓷颗粒与自制粘结剂经混合烧结后,获得蜂巢状陶瓷预制体,浇注金属液铸渗陶瓷预制体,成功制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料,并考察了复合材料的三体磨料磨损性能.结果表明,复合材料中陶瓷颗粒的体积分数为47％～55％;陶瓷颗粒与基体界面致密,无缩孔、裂纹等缺陷;复合材料的三体磨料磨损性能是高铬铸铁基体的2.41倍.     

TiC增强高锰钢基复合材料的组织与磨损性能

高锰钢是传统的耐磨材料。为进一步提升高锰钢的耐磨性能,使其能满足复杂工况的使用要求,本文采用凝固析出方法制备了不同体积分数TiC增强的高锰钢基复合材料,系统研究了复合材料的显微组织和磨料磨损性能。热处理后,复合材料由奥氏体和TiC两相组成,TiC颗粒均匀分布在高锰钢基体中,颗粒与基体界面清洁。磨料磨损实验表明,TiC颗粒的引入提高了复合材料耐磨性能。然而,复合材料的磨损性能随着TiC体积分数的增加而降低。研究表明这是因为随着TiC体积分数的提高,陶瓷粒径尺寸增大且部分形成团簇,陶瓷颗粒在磨损过程中发生破碎从而提高磨损率。     

WC颗粒／高铬铸铁表面复合材料的应用研究

利用涂覆铸造技术,在灰铸铁表面以WC颗粒增强相／高铬铸铁复合制成耐磨衬板,与球墨铸铁、中锰耐磨铸铁对比试验和装机运行表明,复合材料的耐磨性有较大幅度的提高。在复杂的服役条件下,复合材料衬板的耐磨性具有良好的组织基础,制作工艺简单,有实际应用价值。     

高铬白口铸铁耐磨性和显微组织的关系

研究了高铬白口铸铁亚临界热处理后耐磨性和显微组织的关系。结果表明，高铬铸铁在亚临界热处理过程中C和Cr以M23C6型二次碳化物的形式析出，导致奥氏体Ms点升高，使其在冷却时发生马氏体转变。马氏体的高硬度改善了合金耐磨性。合金耐磨性和合金组织中残留奥氏体含量具有相互对应关系，本试验中此含量为10％左右。当残留奥氏体含量低于10％时，由于（Fe，Cr）23C6发生向M3C型碳化物的原位转变，相应的组织转变为珠光体，导致耐磨性急剧下降。     

碳化钨增强高锰钢基复合材料冲击磨损性能的研究

为了提高高锰钢冲击磨料磨损性能,利用离心铸造法制备了WC颗粒增强高锰钢基表面复合材料,并在MLD-10型动载磨料磨损试验机上进行了冲击磨料磨损性能试验.结果表明:制备的复合材料颗粒分布均匀,WC颗粒与高锰钢基体结合良好;WC的加入提高了材料的抗冲击磨料磨损性能.     

硬质合金-超高锰钢复合材料的组织及结合情况研究

采用固-液结合的方法,生产硬质合金增强超高锰钢复合材料。通过SEM对超高锰钢-硬质合金复合材料的结合情况、基体的组织及性能进行了研究,并探讨超高锰钢-硬质合金的结合机理。结果表明：复合材料基体组织细化;硬质合金与基体结合较好,为冶金结合。     

WC颗粒增强高铬铸铁基表面复合材料喷射口衬板的研制

采用负压铸渗法成功制备出WC颗粒增强高铬铸铁基表面复合材料喷射口衬板。考察了复合材料的三体磨料磨损性能及实际工况服役效果。结果表明 :颗粒的体积分数可达 5 2 % ,界面致密 ,组织中无夹渣、裂纹等缺陷。复合材料的耐三体磨料磨损性能是高铬铸铁的 5 .1倍 ,衬板的使用寿命是原来的 3.5倍     

WC颗粒/高铬铸铁表面复合材料的应用研究

利用涂覆铸造技术，在灰铸铁表面以WC颗粒增强相／高铬铸铁复合制成耐磨衬板，与球墨铸铁、中锰耐磨铸铁对比试验和装机运行表明，复合材料的耐磨性有较大幅度的提高。在复杂的服役条件下，复合材料衬板的耐磨性具有良好的组织基础，制作工艺简单，有实际应用价值。     

高铬铸铁、100V钢及镍基合金的金相组织及耐磨性能

以高铬铸铁、100V钢和镍基合金为研究对象,通过热处理前后金相组织及硬度的对比和摩擦磨损后磨损表面的SEM照片、能谱分析,研究了金相组织、硬度和耐磨性之间的关系,表明合金中基体组织的强韧化是提高耐磨材料抗磨性能的有效手段。     

高Cr铸铁高温耐磨性能研究

对比分析了所研制的高Cr铸铁风帽与耐热钢(ZG40Cr24Ni9Si2NRE)风帽的高温耐磨性能。高Cr铸铁的碳化物为黑色细条杆状并且呈点状分布,有利于高温耐磨性能的提高;而现用的耐热钢w(C)量低,合金碳化物少,不利于高温耐磨性。对比试验、理论分析和生产验证,所研制的高Cr铸铁风帽在生产成本和使用寿命方面均优于厂家现用的耐热钢风帽。     

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...     

耐热铸钢和低碳高铬铸铁导卫磨损研究

采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法比较研究了耐热铸钢和低碳高铬铸铁棒材轧机滑动导卫显微组织和磨损特性.研究结果表明,耐热钢的金相组织为奥氏体及少量M23C6型碳化物.耐热铸钢导卫板的主要失效机制是以切削犁沟为特征的磨料磨损,耐热钢硬度较低是其使用寿命较短的主要原因.高铬铸铁的金相组织为铁素体基体上弥散分布大量M23C6型碳化物.高铬铸铁导卫板主要失效机制为粘钢和磨料磨损,使用寿命约为耐热钢导卫板的三分之一.高铬铸铁高温硬度下降和Cr2O3氧化膜较不致密是其使用寿命低于耐热钢导卫板的主要原因.前者硬度低易磨损,后者氧化膜较差易粘钢和磨损,两者使用寿命都有待提高.高温高速摩擦磨损工况下使用的导卫板要求材料具有较高的硬度、韧性、抗氧化性,以及较致密和较硬的氧化膜层.     

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%。     

钒对高铬铸铁耐磨性能的影响机理研究

研究了添加不同钒含量高铬铸铁的硬度以及耐磨性能与组织结构之间的关系.结果表明,钒的加入可显著细化高铬铸铁的基体组织,改变了碳化物的形态及分布,提高了高铬铸铁硬度及耐磨性能.当钒含量为1.8%时,高铬铸铁硬度达到63 HRC,抗磨损性能最好,并确定了最佳热处理工艺为1020℃保温2h,淬火,再经250℃保温4h,回火.     

高铬白口铸铁抗磨特性的对比研究

本文应用自行研制的转盘式橡胶轮磨料磨损试验机对不同成分高铬白口铸铁抗磨特性进行了系统的分析研究。结果表明,虽然对高铬白口铸铁进行合金化和变质处理是提高其铸态耐磨性的一个主要工艺方法,但其合金加入量不宜过多。联合采用合金化和变质处理能取得更好的效果。     

烧结机篦条材料的摩擦磨损及高温抗氧化性能

以烧结机篦条用高铬铸铁为研究对象,结合工矿条件考察其摩擦磨损及高温抗氧化性能。结果表明:在室温干滑动磨损条件下,转速和载荷的增加会加剧高铬铸铁的摩擦磨损;在高温条件下,高铬铸铁的抗氧化能力主要随保温时间的增长逐渐减弱,但是基本不受烧结工况下剧烈温度变化的影响。     

机夹式高铬钼抗磨铸铁导板的研制

精轧机入口导板是轧钢机的关键易损零件,在高温下同时承受炽热钢坯的冲击、摩擦和挤压,以及冷却水的激冷,磨损十分严重.研制了一种机械夹固的结构,选用高铬钼抗磨铸铁材质的组合导板.应用结果表明:使用铸命长,成本低,具有良好的经济效益.