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。     

热处理对高铬钨铸铁性能的影响

研究了热处理对高铬钨铸铁力学性能的影响,结果表明,高铬钨铸铁经980℃×2h空冷+400℃×2h回火处理可获得较高的力学性能。     

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.     

淬火工艺对KmTBCr26高铬铸铁力学性能的影响

研究了淬火工艺(包括奥氏体化温度、保温时间及冷却速度)对KmTBCr26高铬铸铁的硬度和冲击韧度的影响。结果表明，淬火工艺对试样硬度有显著的并有规律性的影响，得到最高硬度的最佳奥氏体化温度为980～1020℃，最佳保温时间与试样的原始组织有关，不同淬火工艺的试样冲击韧度数据无明确的规律性。     

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。     

钨对高铬铸铁耐磨性能影响的研究

利用摩擦磨损实验、XRD检测和微观组织分析研究了不同热处理工艺以及不同钨含量对高铬铸铁耐磨性能的影响。结果表明,钨在高铬铸铁中会形成碳化物,同时还能起到细化M₇C₃碳化物的作用,有利于高铬铸铁硬度和耐磨性能的提高。过量的钨会提高奥氏体向马氏体转变的起始温度,使基体中残余奥氏体量升高,造成高铬铸铁耐磨性下降。钨含量为0.8%,经(1 020℃×2 h,淬火,250℃×4 h,回火)热处理后,高铬铸铁具有最佳的耐磨性能,硬度达到61.4 HRC。     

热处理对含钨过共晶高铬铸铁组织与性能影响

试验利用金相、EDS面扫描、力学性能测试等方法,对不同淬火及回火温度对含钨高铬铸铁组织与性能进行了研究。试验结果表明,淬火温度升高使试样基体中共晶碳化物减少,二次碳化物增多,淬火温度在1000 ℃时,试样综合性能较好;回火温度升高,试样基体马氏体细化,二次碳化物增多粗化,当回火温度为360 ℃时,试样综合性能较好。     

淬火温度对含硼高铬白口铸铁组织和性能的影响

研究淬火温度对不同含硼量高铬白口铸铁组织、力学性能和耐磨性的影响。试验结果表明,随着淬火温度的升高,冲击韧度先降低后升高,并在1 000℃淬火的冲击韧度最低,硬度则表现出了相反的规律。硼含量为0.32%的高铬白口铸铁在1 050℃淬火时综合力学性能最佳,宏观硬度为53.6 HRC,冲击韧度为5.2 J/cm2,相对耐磨性为1.020。     

氮对低碳高铬铸铁性能的影响

通过力学性能、耐磨性能测试以及金相组织观察和ESEM形貌分析，研究了氮含量对低碳高铬铸铁性能的影响。试验结果表明，随着含氮量的增加，共晶碳化物在结晶过程中方向性生长减缓，形状趋于粒状；二次碳化物数量增加，形貌和尺寸也发生变化。随着含氮量的增加，低碳高铬铸铁的硬度增加，冲击韧度下降，滑动式和滚筒式磨损率下降。     

氮对低碳高铬铸铁性能的影响

通过力学性能和耐磨性能测试、金相组织观察和ESEM形貌分析,研究了氮含量对低碳高铬铸铁性能的影响。试验结果表明,随着含氮量的增加,共晶碳化物在结晶过程中方向性生长减缓,形状趋于粒状;二次碳化物数量增加,形貌和尺寸也发生变化。随着含氮量的增加,低碳高铬铸铁的硬度增加,冲击韧度下降,滑动式和滚筒式磨损率下降。     

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。     

Effect of surface Cr/C infiltration on microstructure,mechanical properties and wear resistance of high chromium cast iron

A new type of high chromium cast iron (HCCI) was prepared, and its microstructure, mechanical properties, and abrasion resistance were investigated systematically. Results showed that after surface carburizing and chromizing, the microstructure of HCCI mainly consists of martensite, boride (M₂B), and carbide (M₇C₃), accompanied with a large amount of secondary precipitations M₂₃C₆. Moreover, the morphology and hardness of the carbide and boride in HCCI change little, while the volume fraction of carbide and boride increases from 16.23% to 23.16%. This effectively increases the surface hardness of HCCI from 64.53±0.50 HRC to 66.58±0.50 HRC, with the result that the surface of HCCI possesses a better abrasion resistance compared to the center position. Furthermore, the wear mechanism of HCCI changes from micro-plowing to micro-cutting with the increase of surface hardness.

     

Enhancement of wear resistance and impact toughness of as cast hypoeutectic high chromium cast iron using niobium

The effect of niobium additions on the as-cast microstructure of a hypoeutectic high-Cr cast iron containing 2.2 wt.% C and 16.5 wt.% Cr was investigated. With increasing niobium content, the eutectic M₇C₃ carbides were refined and became less elongated as well as its volume fraction was decreased gradually. The first precipitated NbC particles could be act as heterogeneous substrate of proeutectic austenite and a barrier to M₇C₃ grain growth. The morphology of NbC carbides changed with increasing niobium content. Such NbC particles were increased with increasing Nb content and subsequently contributed to increased hardness. Optimum toughness was obtained for the irons alloyed with 2.14% Nb. The effects of applied load and Nb-additions on wear resistance of high chromium cast iron have been studied. The results showed that wear resistance increases with increasing Nb addition. Furthermore, the effectiveness of the NbC particles on the weight loss was more evident at higher loads.     

新型含铝高铬铸铁的耐热腐蚀性能研究

对比研究了新型含铝高铬铸铁的高温耐腐蚀性能。利用失重法测绘了合金的腐蚀动力学曲线;用扫描电子显微镜对热腐蚀后氧化膜(腐蚀膜)的形貌进行观察,并分析其化学成分分布;借助旋转阳极衍射仪对热腐蚀产物进行物相分析;并讨论了新型含铝高铬铸铁的热腐蚀机理。结果表明,与普通高铬铸铁相比,在长时间高温热腐蚀过程中,新型含铝高铬铸铁表面的氧化膜具有更好的完整性和致密性,使得基体在热腐蚀过程中一直保持很低的腐蚀速率,使腐蚀介质无法扩散到基体,不易造成进一步腐蚀破坏。     

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。     

Effect of boronizing temperature and time on microstructure and abrasion wear resistance of Cr12Mn2V2 high chromium cast iron

In this study, Cr12Mn2V2 high chromium cast iron (HCCI) was boronized at 900 °C and 950 °C for 2, 4, 6, and 8 h, respectively. The borided samples were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), microhardness tester and ring-on-block wear tester in terms of the phase composition, microstructure and worn surface morphology, microhardness, fracture toughness and abrasive wear resistance. The boride layer thickness ranges from 8 to 33 µm. XRD studies show the boride layer formed at 950 °C/8 h consists of the phases FeB, Fe₂B and CrB, while for the layer formed at 900 °C/8 h, consists of mainly the Fe₂B phase. Abrasive wear test results show that the relative wear resistance of the borided HCCIs increases with increasing surface microhardness.     

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。     

高铬铸铁叶片的热处理工艺

对挖泥船泥浆泵叶片用高铬铸铁的热处理工艺进行研究。结果表明,在奥氏体化温度分别为800、900、1000和1100℃下保温3 h 后空冷,高铬铸铁硬度随奥氏体化温度的升高先上升后下降,在1000℃淬火时的硬度最高;在1000℃分别保温1、2、3和4 h后空冷,发现保温2 h铸铁的硬度达到峰值;对1000℃×2 h空冷的铸铁试样分别在250℃和450℃回火2 h,发现回火硬度均有小幅提高,但250℃回火的试样冲击性能显著提升,冲击吸收能量达到4．13 J。该叶片材料的最佳热处理工艺为1000℃×2 h空冷淬火＋250℃×2 h回火,用该工艺热外理叶片可获得弥散分布的M7 C3型碳化物＋二次碳化物＋回火马氏体基体及少量残留奥氏体组织,抗泥沙磨损能力提高了34．41％。