热轧后冷却方式对低合金白口铸铁硬度及冲击韧性的影响

研究了40％热轧后的冷却方式对低合金白口铸铁硬度及冲击韧性的影响，结果表明：热变形低合金白口铸铁硬度及冲击韧性与其组织之间有良好的对应，当热轧后风冷时，该材料的硬度及冲击韧性最佳。     

盐浴等温淬火对高合金白口铸铁组织及性能的影响

研究了盐浴等温淬火对高合金白口铸铁组织和性能的影响。结果表明：不同温度盐浴淬火，高合金白口铸铁共晶碳化物形态及分布基本没有变化，基体组织是过冷奥氏体在不同温度下的转变产物；盐浴等温淬火可提高高合金白口铸铁的冲击韧性及耐磨损性能。随着盐浴等温淬火温度的提高，高合金白口铸铁冲击韧性、硬度有所下降。     

低铬白口耐磨铸铁组织和性能的研究

采用金属型浇注不同成分的铬系白口铸铁磨球,研究化学成分、热处理工艺对铸铁微观组织,冲击韧性和硬度的影响。结果表明：含Cr量为3.231%、含C量为4.920%的白口铸铁,经过950℃淬火处理＋300℃回火处理能够获得良好的韧性与硬度的结合;随着含碳量增高,铸铁的硬度升高,冲击韧性下降;而随着回火温度增高,硬度将降低,冲击韧性提高。     

热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度及回火温度对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明:淬火温度低于930 ℃时,材料的硬度随淬火温度的升高而增大;高于930 ℃时,硬度降低,在930 ℃出现硬度峰值;冲击韧度随淬火加热温度的升高先降低后增大.随着回火温度的升高,材料的硬度缓慢降低,而冲击韧度值升高.高强韧耐磨铸钢经930 ℃×2 h淬火(油淬)+240 ℃×2 h回火+240 ℃×2 h回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54 HRC,冲击韧度≥43 J/cm~2,组织为回火马氏体+少量的残留奥氏体,试样冲击断口为准解理断裂.     

耐磨铸造Fe-B-C合金的研究

借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析等手段,研究了硼(B)含量>2．0％和碳(C)含量<0．2％的铸造 Fe-B-C合金的凝固组织及热处理后的组织和性能．铸造Fe-B-C合金的凝固组织由Fe2B、铁素体和珠光体组成,硼化物呈网状沿晶界分布．Fe-B-C合金经950℃正火处理后,局部出现断网现象,基体组织全部转变为板条马氏体,硬度大幅度提高, HRC接近60,冲击韧度大于10 J／cm2,动态断裂韧度大于30 MPa·m1/2．在干滑动磨损条件下,Fe-B-C合金的耐磨性优于镍硬白口铸铁和GCr15、Cr12MoV等合金钢,与高铬白口铸铁相当．Fe-B-C合金熔炼简便、铸造性能好,且不含Ni 和MO等昂贵合金元素,具有较低的生产成本．     

含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织和力学性能的影响

高碳量高铬钼钨耐磨铸铁是一类新的耐磨材料。通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)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,研究了含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构、硬度和冲击韧性的影响。结果表明,在含W为0～2.79%时,随着含W量的增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的二次碳化物结构类型没有改变,二次碳化物为M23C6型结构,二次碳化物数量增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度提高。高硬度高铬钼钨耐磨铸铁硬度61.3～63.2HRC,冲击韧度3～4J/cm2,综合力学性能较好。290Cr26MoW2.79铸铁的硬度超过63HRC,可用于冲刷磨损(磨蚀)等严酷磨损工况。     

锰硼抗磨白口铸铁组织及性能的试验研究

通过试验研究了锰硼抗磨白口铸铁的碳化物结构类型（M3C型）和锰含量及奥氏体化温度对其组织中残余奥氏体量的影响，试验结果表明：锰含量和奥氏体化温度提高，残余奥氏体量增加，材料硬度降低，冲击韧度提高。     

The influence of chromium on mechanical properties of austempered ductile cast iron

An investigation was carried out to examine the influence of microstructure and chromium on the tensile properties and plane strain fracture toughness of austempered ductile cast iron (ADI). The investigation also examined the growth kinetics of ferrite in these alloys. Compact tension and round cylindrical tensile specimens were prepared from ductile cast iron with Cr as well as without Cr. These specimens were then given four different heat treatments to produce four different microstructures. Tensile tests and fracture toughness tests were carried out as per ASTM standards E-8 and E-399. The crack growth mechanism during fracture toughness tests was also determined. The test results indicate that yield strength, tensile strength, and fracture toughness of ADI increases with an increase in the volume fractions of ferrite, and the fracture toughness reaches a peak when the volume fractions of the ferrite are approximately 60% in these alloys. The Cr addition was found to reduce the fracture toughness of ADI at lower hardness levels (<40 HRC); at higher hardness levels (≥40 HRC), the effect of chromium on the fracture toughness was negligible. The crack growth mechanism was found to be a combination of quasi-cleavage and microvoid coalescences, and the crack trajectories connect the graphite nodules along the way.     

中低铬白口铸铁的配制

采用湿砂铸型浇注中低铬白口铸伯，以试样的硬度、冲击韧度和腐蚀耐磨性作为考察试样性能的指标，用正交试验方法研究了中低铬白口铸铁的成分，设计出最优成分范围。     

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。     

Cr25Mo2W3耐磨铸铁硬度和抗冲刷腐蚀性能

高铬钼钨耐磨铸铁以高硬度著称。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、电子探针微区成分分析、力学性能检测和盐水砂浆中的低角度冲刷腐蚀试验，研究了含碳量和含钼量对高铬钼钨耐磨铸铁组织、结构、硬度、冲击韧性和抗冲刷腐蚀性能的影响规律。结果表明，淬回火280Cr25Mo2W3铸铁是以马氏体和残余奥氏体为基体，以（Cr、Fe、W、Mo）7C3和（Fe、Cr、W、Mo）23C6为增强相的复合材料。在含碳量2．03％-2、79％的范围内，随着含碳量的增加，淬回火的Cr25Mo2W3耐磨铸铁的硬度逐渐提高，冲击韧度先升后降。随着含钼量的增加，280Cr25W3铸铁硬度提高，冲击韧度下降。M7C3和M23C6数量的增加以及MTC3显微硬度的提高，是提高铸铁硬度和降低韧性的主要原因。高硬度280Cr25Mo2W3耐磨铸铁的M7C3横剖面（择优生长方向的垂直面）硬度HV1645，纵剖面硬度HV1383，经淬回火热处理该铸铁的硬度达HRC65，具有优异的抗低角度冲刷腐蚀性能。     

C、Si、Mn、Cu对中锰球墨铸铁组织和性能的影响

应用湿砂铸型浇注中锰球墨铸铁,采用正交设计研究了C、Si、Mn、Cu对中锰球墨铸铁组织和力学性能的影响。结果表明,中锰球墨铸铁的铸态组织为奥氏体＋碳化物＋球状石墨,扫描照片中可见有大量细小均匀的韧窝。中碳、高硅、中锰和低铜有利于提高中锰球墨铸铁的硬度;低碳、高硅、中锰和中铜有利于提高其冲击韧度;低碳、中硅、低锰和低铜有利于提高其耐磨性。新开发的中锰球墨铸铁的硬度、冲击韧度和耐磨性远高于目前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2倍左右。     

镍硬铸铁的硬化原则及影响因素

讨论了化学成分、热处理方法以及铸造方法对镍硬铸铁硬度的影响规律;介绍了镍硬铸铁件化学成分设计的原则、适宜的铸造方法和镍硬1型铸铁的代用材料;认为低温热处理能有效改善因成分设计不合理造成的铸件硬度较低的状况,变质处理可以提高镍硬铸铁的冲击韧度。     

等温淬火白口铸铁的耐磨性研究

在优选化学成分的基础上,研究了等温淬火白口铸铁的力学性能及抗磨性能,并与高涨各铸铁及高锰钢进行比较。结果表明,等温淬火白口铸铁兼有较高的硬度和韧性,是一种经济袂用的抗磨材料。     

钒对低铬白口铸铁碳化物的团球化影响

在低铬白口铸铁的基础上加入钒,观察钒含量对碳化物的团球化影响。同时对试样进行了正火及油淬处理,观察铸态、正火及油淬条件下钒的作用以及该状态时试样的冲击韧性和硬度。     

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.     

热处理对15%热变形低铬耐磨铸铁冲击韧度的影响

采用金相显微镜﹑扫描电镜和冲击试验研究了热处理对经970℃15%热变形的低铬耐磨铸铁冲击韧度的影响。结果表明,15%热变形低铬耐磨铸铁经970℃保温3 h正火后,可获得较高的冲击韧度,但其硬度变化不大。     

高硅耐磨铸钢锤头的研究

高锰钢锤头硬度低,加工硬化效果差,白口铸铁锤头韧性低,易断裂和低合金铸钢锤头淬透性低等缺陷,以廉价的硅合金为主要合金元素,研制了高硅耐磨铸钢锤头介绍了高硅耐磨铸钢锤头的生产制造工艺,并对锤头生产过程中的钢液过滤处理工艺,淬火预处理工艺和改善淬透性的复合热处理工艺进行了深入研究.高硅耐磨铸钢锤头的使用性能明显优于传统锤头材料,使用高硅耐磨铸钢锤头可以明显提高破碎机作业率,降低物料破碎成本,具有较好的经济效益.     

含Nb、W高铬铸铁溜槽衬板的研制

针对炼铁高炉布料溜槽衬板耐磨损和耐中（高）温的性能要求,对材料的化学成分、力学性能及显微组织进行了分析探讨,研制生产出含Nb、W高铬铸铁溜槽衬板,通过规范热处理,使材料硬度〉63HRC,冲击韧度aK〉24J／cm^2。与Cr20MoNi和Cr26MoNi相比,其晶粒细化,基体和共晶碳化物显微硬度明显提高,且高温组织稳定性和红硬性更好。     

750 ℃退火出炉温度对QT450-10球墨铸铁组织与性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了在750 ℃退火工艺下不同出炉温度对QT450-10球墨铸铁的珠光体含量、渗碳体形态、抗拉强度以及硬度的影响。结果表明,球墨铸铁试样在经过不同出炉温度下的微观组织均由铁素体、石墨球、石墨颗粒以及少量渗碳体组成。由于珠光体的分解、渗碳体残留以及石墨颗粒的形成导致在750 ℃出炉空冷时试样的抗拉强度下降7%左右、布氏硬度下降13%左右。随着出炉温度的降低,试样残留渗碳体的分解以及石墨颗粒的长大,导致抗拉强度、硬度均有所下降,当出炉温度为100 ℃时试样的抗拉强度下降10%左右、布氏硬度下降20%左右。