高钒高速钢冷轧辊磨损性能与机制研究

研究了含碳量为1.58%~2.92%,含钒为10%左右的高钒高速钢冷轧辊的组织与力学性能,并与高铬铸铁(Cr20)进行了耐磨性对比研究。结果表明:在该试验条件下,含碳量为2.58%的高钒高速钢耐磨性最佳,其耐磨性为高铬铸铁的5倍。高钒高速钢冷轧辊试样磨损机制均表现为高接触应力下的疲劳剥落。     

变质高碳硼钢的冲击磨料磨损行为研究

对高碳硼钢进行稀土变质处理,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了变质高碳硼钢的冲击磨料磨损性能,并与高铬铸铁(Cr26)进行了比较.结果表明,适量稀土元素的加入,能有效提高高碳硼钢的耐磨性和冲击韧度;冲击功为2.0 J时,变质高碳硼钢的耐磨性不如高铬铸铁,冲击功为2.5 J时,变质高碳硼钢的耐磨性相当于高铬铸铁(Cr26);在磨损过程中,高碳硼钢的冲击磨损机制主要是塑性变形及疲劳剥落,切削所占的比例较小.     

WC颗粒增强铁基表面复合材料的三体磨料磨损性能研究

设计、制备了一台三体磨料磨损实验机，对该实验机进行了重现性实验。以高铬铸铁为标样，利用该磨损实验机分别考察了WC颗粒体积分数、载荷与表面复合材料相对耐磨性能之间的关系。实验结果表明：本实验机的测试性能是可靠的；复合材料的三体磨料磨损性能与高铬铸铁标样相比有较明显的提高，在同一载荷下．复合材料的相对耐磨性能随着WC颗粒体积分数的增大呈先升高后降低的变化规律，WC颗粒体积分数为27％的复合材料相对耐磨性最高，达到高铬铸铁的5．12倍；而对于同一种复合材料，随着载荷的增大，其相对耐磨性呈增加趋势，其中WC颗粒体积分数为27％的复合材料增加最为明显；复合材料的三体磨料磨损机理为WC对周围组织的屏蔽作用，失效方式为WC颗粒因疲劳而片状剥落。     

定向凝固高铬铸铁抗冲击磨损研究

选用共晶成分高铬铸铁制成了定向凝固试样，探讨了碳化物定向排列和碳化物间距对高铬铸铁抗冲击磨损的影响。结果表明，碳化物垂直于磨损面定向排列后合金耐磨性均有不同程度提高。碳化物间距对合金耐磨性的影响较复杂，使用石英砂和氧化铝磨料时合金耐磨性随碳化物纤维尺寸的变化曲线 有一峰值；使用水泥熟料时碳化物纤维尺寸的的变化对合金耐磨性影响不明显。     

锻造高铬铸铁的组织和性能

本文对高铬铸铁进行单向拔长热塑性变形试验,研究了锻造比(K_L)为1～4.14的高铬铸铁的组织、机械性能和抗磨料磨损性能。结果发现随着K_L增大,碳化物分布越来越均匀、孤立和细化;抗弯强度、冲击韧性及抗磨料磨损能力明显提高,而硬度变化不大。     

高铬铸铁衬板的耐磨性研究

分析3种不同形态碳化物与基体组织分布的高铬铸铁衬板,在MM-W1A型摩擦磨损试验机上与沙石进行耐磨性对比。结果表明:碳化物形态分布对高铬铸铁耐磨性有直接的影响,块状或短杆状且分布均匀的碳化物对提高材料的耐磨性有利,网状或长针状碳化物对耐磨性不利。     

耐磨损及腐蚀的铸态28Cr白口铸铁

本文首先在销盘式二体磨损试验机上,使用二种不同硬度的磨料对三种基体状态的28Cr铸铁耐磨性进行了比较,结果表明具有铸态奥氏体基体的28Cr铸铁具有良好的耐磨性;进而在腐蚀磨损试验机上对铸态28Cr铸铁与马氏体15Cr1MolCu铸铁在不同PH值介质中的耐腐蚀磨损性能进行了对比,考察了在什么介质条件下28Cr铸铁取代15Cr铸铁才是合理的以及28Cr铸铁作为耐腐蚀磨损材料的成份选择原则。另外还对不同状态及成份的28Cr铸铁的机械性能进行了测定,为工程上的实际使用提供了依据。     

一种混凝土湿喷机衬板材料的研究及应用

本文设计出耐磨合金铸钢衬板化学成分和制造工艺，并与高铬铸铁衬板试样进行硬度、耐磨性、韧性、金相对比试验，结果表明，该耐磨合金铸钢综合性能达到设计指标，具有应用价值。     

27%Cr高铬铸铁组织及性能研究

对不同碳、钼含量的27％高铬铸铁的组织、硬度及耐磨性等进行了试验。结果表明：高铬铸铁的淬火硬度及抗磨料磨损能力随含碳量增加而提高。但当铬、碳含量比低于7时,宏观硬度降低。钼对改变大量析出奥氏体的临界含碳量有一定影响,铬、碳含量比低于7时,加钼量不应低于2％。无论含钼或不合钼,过共晶高铬铸铁（3．7％C）抗磨料磨损能力均优于亚共晶高铬铸铁,冲击韧度与后者相近。     

碳对中高碳Cr—Mn低合金钢耐磨性影响的研究

研究了中高碳Cr-Mn低合金钢在淬硬状态下碳对不同磨损条件下耐磨性的影响。结果表明,在无冲击磨料磨损条件下,碳量增加,耐磨性提高;在有冲击磨料磨损情况下,则呈相反的趋势;在腐蚀磨料磨损的条件下,碳的影响因介质的pH值而异。根据磨损机制,分析了碳量的变化改变了组织组成和性能,因而使耐磨性有变化。     

奥氏体锰白口铸铁的研究与应用——高韧性抗磨材料

本文介绍研制适用于较高冲击、高应力磨料磨损的新抗磨材料——正火奥氏体锰白口铸铁的组织与性能及磨损试验结果与机理。     

稀土变质对低铬白口铁组织与性能的影响

本文研究了稀土变质处理和热处理工艺对低铬白口铁组织与性能的影响。同时在实验室条件下,对稀土变质低铬白口铁与高铬钼铸铁和45号钢抗磨料磨损的耐磨性进行了对比试验,文章最后对此种新颖抗磨材料可行性进行了探讨。     

强韧白口铸铁组织和性能

白口铸铁具有很高的耐磨性,多半用于磨料磨损条件下工作的耐磨零件,如农业机械、矿山机械、工程机械、冶金机械等一些在工作过程中直接与磨料接触的易耗零件。但由于白口铸铁性脆,不能承受冲击载荷的作用,因而大大限制了它的应用范围。为了改善白口铸铁耐冲击性能,以利于充分发挥它的抗磨损特性,半个世纪来国内外做了大量的试验研究工作,从总的发展趋势看,目前国内外走的是合金化的道路,如国外研究成功的硬镍白口铸铁(含镍3～5%)、高铬白口铸铁(含铬8～38%)、高钒白口     

加硼高铬铸铁

从降低成本和提高耐磨性的角度出发 ,对高铬铸铁进行了加硼的试验研究。考察了加硼量和热处理工艺对高铬铸铁的硬度和冲击韧性的影响 ,并进行了销盘磨损试验。实验结果表明 :只要添加适量的硼和采取合适的热处理工艺 ,可以使高铬铸铁的碳化物细化 ,基体淬透性增加 ,并使高铬铸铁的硬度和韧性同时得到提高 ,从而增加了材料的耐磨性。     

不同组织高铬白口铸铁低速重载滑动干摩擦磨损行为

对不同化学成分的高铬白口铸铁进行不同热处理,通过低速重载滑动干摩擦磨损试验研究了高铬白口铸铁的磨损率和摩擦因数与摩擦功率密度、正压应力、碳化物类型和基体组织的关系,并探讨了低速重载条件下高铬白口铸铁的滑动干摩擦磨损机理。结果表明:高铬白口铸铁的摩擦因数与碳化物相类型和正压应力有关,而与基体组织无关;磨损率与基体组织类型、碳化物相类型和摩擦功率密度均有关;在低速重载滑动干摩擦磨损过程中,铸铁的组织由摩擦面至内部依次为摩擦层、流变层、应变带、不变区等4个区域;摩擦层中原始基体组织遇到严重破坏,与破碎碳化物充分混合;流变层中固相塑性流变的黏滞阻力增大,导致裂缝、空洞形成,最终产生疲劳剥落;应变带中碳化物相因基体组织的塑性变形而发生弯曲或断裂。     

硬质颗粒复合合金的组织和耐磨性

本文强调基体合金组织对硬质颗粒复合合金耐磨性的决定作用,设计并通过“真空吸附铸件表面合金化工艺”,在灰铁铸件表层稳定地制得了以不同粒度的铸造碳化钨颗粒均匀分布于高合金铬钨白口铸铁中的复合合金。磨料磨损试验表明：基体合金组织对复合合金二体尤其是三体高应力磨损耐磨性有决定性的作用;以马氏体合金白口铁为基体合金的复合合金,在二体及三体磨损条件下均具有极高的耐磨性,铸造碳化钨颗粒愈粗,复合合金耐磨性愈高,当颗粒尺寸由140～200目增大到18～28目时,其在二体和三体磨损条件下的耐磨性分别是马氏体白口铁15Cr2Mo1Cu的9～31倍和2.8～6.7倍。     

铸态高铬铸铁柱状晶粒区耐磨性研究

在二体磨料磨损系统中,使用不同硬度的磨料研究了２８％Ｃｒ铸铁柱状晶粒区不同方向上的耐磨性。结果表明,碳化物位向对铸铁耐磨性的影响与磨料硬度有关。使用硬磨料时碳化物位向对铸铁耐磨性的影响很小,使用中等硬度的磨料时碳化物纤维垂直于磨损面排列会降低铸铁的耐磨性,当使用低硬度磨料,碳化物纤维垂直于磨损面排列时才显著提高铸铁的耐磨性。     

爆炸硬化处理对高锰钢冲击磨损性能影响的研究

对Mn13Cr2高锰钢进行了爆炸硬化处理。并分别以玻璃砂、鹅卵石为磨料，在MLD．10动载磨料磨损试验机上对比研究了爆炸前、后Mn13Cr2高锰钢的冲击磨损性能。实验结果表明：在低硬度磨料（玻璃砂）冲击磨损时，爆炸硬化使高锰钢的冲击耐磨性提高20％-40％。在高硬度磨料（鹅卵石）冲击磨损时，在冲击功小于1．7J的条件下，爆炸硬化使高锰钢的冲击耐磨性提高30—50％。在冲击功大予1．7J的条件下，爆炸硬化则使高锰钢的冲击耐磨性降低。爆炸硬化使高锰钢表层硬化和冲击韧性降低是冲击耐磨性发生变化的主要原因。在冲击磨损条件下，爆炸硬化前、后高锰钢磨损面均出现磨料嵌入物及犁沟、凿削坑和剥落坑等形貌特征。爆炸硬化高锰钢适用予低硬度磨料的冲击磨损及高硬度磨料的低冲击功冲击磨损的工况条件。     

新型马氏体耐磨钢的冲击磨料磨损性能

对自行研制的新型ADVANS 450W马氏体耐磨钢分别进行了(900,1 050,1 200)℃×0.5 h油淬+300℃×2 h空冷处理,然后在MLD-10型动载磨料磨损试验机上,在3.5 J冲击能量下分别进行了石英砂和棕刚玉磨料下的冲击磨料磨损试验,并与ZGMn13钢进行了对比;用X射线衍射仪测定了试验前后钢中残余奥氏体含量的变化,用扫描电镜分析了磨损机理。结果表明:在900℃奥氏体化淬回火得到的试验钢能够获得较高的硬度,强韧性匹配较理想,在不同类型磨料下其耐磨性都优于其它处理条件和ZGMn13钢的,磨损试验后磨损面硬度明显提高,且存在一定深度的塑性变形层,钢中的残余奥氏体转变为马氏体;在棕刚玉磨料下,磨损机理以显微切削为主,在石英砂磨料下,磨损机理以塑变疲劳为主。     

深冷处理在高铬铸铁中的应用

本试验中将深冷处理工艺引入高铬铸铁的性能研究,初步探讨了深冷处理对材料宏观力学性能及耐磨性的影响。试验结果表明适当的深冷处理能够提高高铬铸铁硬度、冲击疲劳性能及滑动磨损与滚筒磨损性能,但其作用效果有限。