电渣堆焊高铬铸铁硬面层结合界面及磨损性能

用电渣堆焊的方法在低合金钢上堆焊高铬铸铁硬面层,讨论了电流、电压及装配间隙等工艺参数对渣池功率密度以及硬面层成形质量的影响,对硬面层及堆焊界面进行了组织观察和耐磨损性能分析。结果表明：热输入过大会导致低合金钢过熔,而热输入过小则会在堆焊界面产生夹渣和未熔合;热输入功率密度为6～6.5 W/mm2时,电渣堆焊可以在低合金钢上堆焊大厚度无缺陷高铬铸铁硬面层;堆焊层与基体结合良好;高铬铸铁硬面层平均硬度700 HV,约为低合金钢基材硬度的2倍;摩擦失重为低合金钢基体摩擦失重的27.3%,高铬铸铁硬面层耐磨粒磨损性能优势明显。     

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。     

稀土硅铁添加剂细化高铬铸铁堆焊合金

研究了稀土硅铁(RE-Si-Fe)添加剂对高铬铸铁堆焊合金组织的细化作用。采用光学显微镜对不同RE-Si-Fe加入量高铬铸铁堆焊合金的显微组织进行了观察;采用砂带式摩擦磨损试验机对其表面的耐磨性进行了评价,并采用扫描电镜对磨损形貌进行了观察;采用热力学计算和错配度计算分别讨论了Si和RE元素对高铬铸铁堆焊合金组织演变的影响。结果表明,RE-SiFe可以细化高铬铸铁堆焊合金的显微组织,提高其耐磨性。其原因为RE在堆焊冶金反应中生成的一系列稀土化合物,与M7C3型碳化物有良好的界面匹配,可以成为M7C3型碳化物的非均质化形核核心,细化了该碳化物。     

Cr28高铬铸铁组织性能的研究

用光学金相显微镜、扫描电镜、Ｘ射线衍射仪及能谱分析仪,研究了Ｃｒ２８系列白口铸铁的组织结构,并测定了硬度和冲击韧度值。     

高铬铸铁堆焊工艺试验研究

D938是一种待发展的强化型高铬铸铁堆焊焊条，但其焊接工艺性差。在Q235母材上对D938堆焊工艺、堆焊层组织、硬度进行了试验研究，结果表明：选择合适的焊接电流，严格控制层温在300～350℃，短弧焊接，预热并缓冷，可得到抗磨且抗裂的堆焊层，满足磨粒磨损工况的需要。     

堆焊-热轧制备高铬铸铁/低碳钢耐磨复合板性能研究

利用高铬铸铁焊条对碳钢板表面进行堆焊,经过对称组坯后分别采用15%,25%,30%的压下率在四辊轧机上进行多道次包覆热轧。采用扫描电镜和能谱点扫描、线扫描等方法对复合材料的结合界面和高铬铸铁层情况进行微观组织观察,并研究热轧对复合板力学性能的影响。实验结果表明,复合板经过热轧后板形良好,高铬铸铁与低碳钢实现热塑性变形;原堆焊结合界面处的裂纹和空隙缺陷被消除且出现了无碳化物区域和组织共生现象,剪切强度提高;热轧使得使堆焊高铬铸铁层的共晶碳化物链网状被打碎,碳化物弥散分布。     

含钨高铬铸铁的组织和性能

研究了钨对高铬铸铁组织和性能的影响。研究表明,钨对高铬铸铁金相组织、抗磨性和冲出韧性的影响与钼的影响相似。     

金属型铸造高铬铸铁Cr20组织及性能的研究

研究了金属型铸造高铬铸铁Cr20的铸态组织和性能,以及主要合金元素对性能的影响。结果表明,用金属型铸造的高铬铸铁Cr20的铸态组织为奥氏体基体,共晶碳化物为孤立的块状分布,具有较高的硬度和一定的韧性,并且还可以降低合金元素Mo和Ni的加入量。对于不能通过常规热处理进行淬火硬化的高铬铸铁件,可用金属型铸造来满足在铸态下使用的要求。     

高铬铸铁芯焊条堆焊层组织分析

基于焊芯过渡合金元素的技术思路,研制了高铬合金铸铁同质堆焊焊条．分析了不同药皮堆焊焊条的堆焊层组织及性能,定量表征了合金元素的过渡系数．结果表明,通过焊芯过渡合金元素的高铬合金铸铁堆焊焊条可获得组织和性能均匀的堆焊层．合金过渡系数高于85％．碱性药皮堆焊焊条堆焊层为亚共晶成分高铬合金铸铁,组织由奥氏体γ＋马氏体M＋碳化物Cr7C3组成．堆焊层硬度为44．5～56．5HRC．碱性石墨化型药皮堆焊焊条堆焊层组织由初生碳化物Cr7C3＋马氏体M＋碳化物Fe7C3＋少量石墨G组成,堆焊层硬度可达59～67HRC．     

非熔化极电渣堆焊

非熔化极电渣堆焊不同于熔化极电渣堆焊,有其独特的适用之处。石墨棒、钨棒或水冷铜棒均可作为非熔化极,但是由于水冷铜棒在熔渣里易发生电腐蚀断裂,且使用寿命相对较短,故其使用较少。堆焊时,由于石墨棒和钨棒的氧化和熔化,其尺寸发生变化,应注意熔入熔敷金属的碳和钨。随着非熔化极电渣堆焊的进行,填充金属和熔渣分别熔化,但它们之间相互关联。尤其是当填充金属的送丝速度增加时,也需通过将电极浸入熔渣内,增大堆焊电流,从而增加熔渣池的输入热量。这些反应都将影响金属熔池的形状和熔敷金属的性质。解决这些问题将有效改善非熔化极电渣堆…     

高碳高铬铸铁堆焊合金组织分析

研究的堆焊合金成分范围是:C 4.0%～6.5%,Cr 20%～40%.设计制作不同C,Cr合金配比的药芯焊丝,采用埋弧堆焊的方法,得到多组堆焊合金试块,通过组织金相分析、电子探针分析、硬度测试等试验手段,分析C,Cr,Cr/C比对合金组织、硬度以及初生碳化物数量及分布的影响,研究不同合金元素对组织性能的影响规律.     

等温淬火对高铬铸铁组织及性能的影响

研究了等温淬火工艺参数对高铬铸铁组织及性能的影响。结果表明,经950 ℃×2 h+280 ℃×2.5 h等温淬火后,高铬铸铁的基体组织为马氏体+下贝氏体+残留奥氏体,其硬度、冲击韧度及耐磨性均得到提升,与铸态相比,整体硬度提高约30%,冲击韧度提高约20%,耐磨性提高约41%,高铬铸铁实现了强度与韧性的良好配合。     

热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察微观组织,x射线衍射仪分析相组成,并测定洛氏硬度、冲击韧性及耐磨性,研究了热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响.结果表明,钨在高铬铸铁基体和碳化物中均匀分布,热处理对钨的分布影响不大,钨能显著提高高铬铸铁的性能.含钨高铬铸铁合理热处理工艺是1050℃奥氏体化淬火,250～350℃回火,在该热处理条件下的组织为马氏体 碳化物 少量残留奥氏体,铬的碳化物类型为Cr7C3、Cr23C6,钨的碳化物有WC1-x、W6C2.54W3C,硬度为62～63 HRC,冲击韧度为7～8 J/cm2,耐磨性比不含钨高铬铸铁显著提高.     

加热温度和冷却速度对亚共晶高铬铸铁微观组织的影响

采用淬火变形膨胀仪测量高铬铸铁在不同冷却速度下的膨胀曲线,研究了加热温度和冷却速度对高铬铸铁热处理冷却过程中其微观组织转变的影响规律。结果表明,在较低冷速下微观组织为典型的亚共晶白口铸铁组织形态,由初生奥氏体的低温转变组织和共晶体组成;在冷却速度为3℃/s时开始出现马氏体组织,并优先在共晶奥氏体区域大量形成;随着冷却速度的增加,马氏体量逐步增多,在10℃/s冷速下为连续的马氏体基体组织和共晶碳化物。二次碳化物在初生奥氏体区大量弥散析出,而在共晶奥氏体区近共晶碳化物周边位置没有二次碳化物生成,远离共晶碳化物的区域有少量二次碳化物的析出。随着加热温度的升高和冷却速度的增加,初生奥氏体和共晶奥氏体区的珠光体片层间距均逐渐减小。     

热处理工艺对Cr26型高铬铸铁组织与性能的影响

研究了不同淬火工艺下Cr26型高铬铸铁显微组织变化对力学性能的影响规律。结果表明,材料的宏观硬度与基体显微硬度呈线性变化规律;随脱稳处理温度提高,材料硬度先增加后减小,冲击韧性无明显变化,基体中二次碳化物和马氏体数量不断减少,而初生碳化物和共晶碳化物基本保持不变。除二次碳化物和马氏体数量外,不同热处理温度下获得的马氏体含碳量是影响高铬铸铁硬度变化的关键因素。     

钨含量对高铬铸铁共晶组织及力学性能的影响

通过扫描电镜观察、Leica图像分析以及力学性能检测,探讨了钨含量从(0～4.11)wt%变化对高铬铸铁(27Cr)铸态共晶凝固组织和力学性能的影响。结果表明,当W含量在(0～2.92)wt%之间,随着W的增加,凝固组织共晶团尺寸逐渐减小,试样的冲击韧性随之改善,W在2.92wt%时共晶团尺寸最小,且碳化物分布均匀,对应的冲击韧度值为11 J.cm-2;当W含量从2.92wt%提高到4.11wt%时,共晶团尺寸增大,冲击韧度值由11 J.cm-2降低到9 J.cm-2。     

钨对铸态过共晶高铬铸铁组织、力学性能和磨料磨损性能的影响

通过合金成分设计,制备了不同钨含量的过共晶高铬铸铁。研究了钨含量对材料微观组织、力学性能和磨料磨损性能的影响。结果表明,钨元素添加使得过共晶高铬铸铁中初生碳化物粗化,钨含量从0增加到2.84%时,高铬铸铁的硬度由51 HRC提高到56 HRC,冲击吸收能量先升高后下降,最高达5.8 J/cm2。同时,过共晶高铬铸铁三体磨料磨损性能得到提高。     

钒对中铬白口铸铁组织和抗高温氧化性能的影响

采用SEM与EDS对试样进行组织与成分分析,利用氧化增重法测定了不同钒含量(3.30%、6.80%、9.08%)的含钒中铬白口铸铁在500℃、600℃和750℃下的恒温氧化动力学曲线,采用X射线衍射法(XRD)对氧化试样的表面和氧化产物进行了物相分析.结果表明:随着V含量的增加.中铬白口铸铁的组织得到细化,基体上弥散分布大量VC颗粒,使得该材料有潜在的良好耐磨性能;在较低温度下(500℃、600℃)下,含钒中铬白口铸铁的恒温氧化动力学曲线符合抛物线规律,而在较高温度下(750℃),符合直线规律,最终高温氧化产物为Fe2O3以及少量的FeCr(VO4)2和Cr2O3,随着钒含量的增高,在较高温度下(750℃),含钒中铬白口铸铁的抗氧化性能有所改善.     

Effect of Ti-V-Nb-Mo addition on microstructure of high chromium cast iron

The effects of trace additions of multi-alloying elements (Ti,Nb,V,Mo) on carbides precipitation and ascast microstructure of eutectic high chromium cast iron containing 2.85wt.％C and 31.0wt.％Cr were i...