ZG310-570表面消失模铸渗层磨粒磨损性能研究

采用消失模铸渗工艺,在廉价的ZG310-570表面形成了一层钒铬复合层。在ML-100型磨粒磨损试验机上研究了四种铸渗层成分不同的试样在不同条件下的抗磨粒磨损性能,并借助于JSM-5610LV扫描电镜研究了铸渗复合层的磨损形貌。结果表明:不同条件下四种成分的铸渗层抗磨粒磨损性能大致相当,均能达到ZG310-570的10倍以上;磨损形式以犁沟和显微切削为主。     

铸钢表面钒铬铸渗层组织及干滑动磨损性能研究

采用消失模铸渗工艺在ZG310-570表面制备了钒铬表面复合层,并考察了其显微组织、显微硬度以及干滑动磨损性能。结果表明,钒碳化物为球状和条状,铬碳化物为块状和板条状。铸渗复合层的硬度沿渗层表面到基体方向先增加后降低,在距表面1.5-2.0 mm处达到最大值。在30-90 kg载荷下,复合材料的磨损失重随着载荷的增加而增加,含V-Fe15%、Cr-Fe60%的渗剂做成的块试样耐磨性最好。复合层的磨损机制主要为磨粒磨损,ZG310-570的磨损机制为塑性变形和剥落。     

铸钢表面消失模铸渗层干滑动磨损行为研究

采用消失模铸渗工艺在ZG310-570表面制备了钒铬表面复合层,并考察了其显微组织和干滑动磨损性能.结果表明,所制备的复合层组织致密、无铸造缺陷.在铸渗复合层中存在着几种典型的碳化物形态：条块状、菊花状、短杆状以及团球状.在300～750 N载荷下,铸渗层的磨损量随载荷的增加而增加,当铸渗剂中铬铁、钒铁的质量分数分别为35%、40%时铸渗层的耐磨性能最好,在450 N载荷下是ZG310-570的16.5倍.铸渗层的磨损机理为磨粒磨损及塑性变形和剥落.     

铸钢表面钒铬铸渗层的微观分析及干滑动磨损性能研究

采用消失模铸渗工艺在ZG310-570表面制备了钒铬表面复合层,并考察了其显微组织、增强相的结构、基体组织构成、显微硬度以及干滑动磨损性能。结果表明,钒碳化物为条状,铬碳化物为板条状。铸渗复合层中主要存在Cr7C3、V8C7、VC0.75、V2C四种硬质相。1000℃淬火后的铸渗层基体组织为马氏体加奥氏体和少量的贝氏体组织,马氏体包括板条马氏体和孪晶马氏体。在距铸渗层表面0～1mm处的显微硬度要低于距表面1～4mm的显微硬度,在过渡区显微硬度呈递减分布,在大于4．5mm以后的区域显微硬度趋于平稳。在450N载荷下,铸渗复合层的耐磨隆不ZG310-570的13.6倍。     

消失模铸渗复合层的组织和干滑动磨损性能研究

采用消失模铸渗技术浇注试样,利用扫描电镜及显微硬度仪分析研究了渗层的组织和硬度分布,在MM200磨损试验机上研究了铸渗复合层的磨损性能.研究结果表明:钨、铬碳化物以鱼骨状、菊花状和板条状交织分布在基体中,渗层硬度从表面到内部呈先升后降的趋势,且在距表面渗层2 mm处硬度达到最大值;铸渗复合层的抗磨损能力比普通ZG50提高3～5倍.     

铸渗法提高铸件耐磨性的研究

采用传统的铸渗工艺在低碳钢铸件表面形成了高铬铸铁复合层，并考察了渗层的组织和性能。试验结果表明：渗层的显微硬度平均值在700HV左右，从渗层到基体硬度平缓过渡；在三种不同成分的试样中，含铬量40％试样的冲击磨损性能最好，其耐磨性是ZG230—450试样的3．26倍。     

工艺参数对钢基铸渗复合层质量的影响

以ZG310-570为基体、高碳铬铁粉末为铸渗剂,采用铸渗工艺并结合Al热反应制备了钢基表面铸渗复合材料,研究了浇注温度、预制块放置位置、粘结剂等因素对铸渗层形成的影响。结果表明,钢水浇注温度为1 650℃时,预制块与钢水完全反应渗透,实现了预制块与基体间的冶金结合,增强相为M7C3、Cr7C、Al2O3等;预制块以半嵌入式置于型腔内壁时,易制备出金属基铸渗复合层;预制块中不加粘结剂所得铸渗复合层品质最好。     

高铬铸铁铸渗层的冲击磨损性能研究

采用MLD-10型动载磨料磨损试验机研究了以ZG25为基体的高铬铸铁铸渗层在小能量冲击下的磨损性能,并用SEM观察了磨损表面的形貌.研究结果表明:与基体材料ZG25相比,铸渗层的抗冲击磨损能力提高了20倍.铸渗层的磨损失效形式以疲劳磨损和磨粒磨损为主.     

铸钢件表面铸渗钨铬复合层的研究

采用传统的铸渗技术在铸钢件表面形成钨铬表面复合层，并考察了其组织、硬度和复合层的冲击磨损性能。结果表明，在实验条件下，当冲击功小于2J、渗剂中WC、铬铁含量分别为(质量分数)20％、40％时，复合层的冲击磨损性能最佳，是ZG230—450的12．5倍。     

ZG310-570/ZG31Mn2Si摩擦副滚动磨损特性研究

考察了ZG310-570/ZG31Mn2Si摩擦副条件下,外加载荷、材质硬度对ZG310-570滚动磨损特性的影响.结果表明,对同一试样,随着外加载荷增大,ZG310-570的滚动磨损加剧,磨损形貌显示出明显的边缘效应,磨损机制为塑变磨损;当载荷恒定,Ha/Hm＞1时,ZG310-570随着自身硬度的提高,磨损量明显减小,为硬磨料磨损;Ha/Hm＜1时,随着材料硬度的提高,磨损变化很小,为软磨料磨损.硬度对磨损量的影响符合磨料磨损规律.在最大载荷作用下,其滚动磨损机制也随着硬度的增加由塑变和粘着磨损转变为犁沟磨损.     

钒对高铬合金铸渗层组织与性能的影响

通过真空实型铸造工艺(V-EPC)在ZG45钢表面制备不同含钒量的高铬合金复合层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了含钒量对铸渗层组织的影响,使用洛氏硬度计和冲击磨损试验机研究了钒含量对硬度和耐磨性的影响。研究表明,铸渗层组织主要由α-Fe与α-Fe+M₇C₃+VC共晶组织组成,过渡层内各合金元素成梯度分布,C、Cr、V元素自铸渗层向基体发生了扩散,且C、Cr、V元素的分布与碳化物的分布高度重合。随着钒含量的增加,晶粒逐渐细化,共晶碳化物数量逐渐增多,VC也增多,铸渗层硬度和耐磨性显著提高。热处理后有大量二次碳化物析出,随着铸渗层中钒含量增加,热处理后二次硬化效果显著提高。     

锻造操作机钳口与热工件间摩擦因数的试验研究

基于锻造操作机夹持热工件的实际工况,将钳口材料ZG310-570和HT350与几种常见的锻件材料组成摩擦副,通过对M-200摩擦磨损试验机进行改造,测试了各摩擦副在常温下的摩擦因数以及高温热试样块温度在降低过程中的各摩擦副间摩擦因数。试验分析表明,试样环ZG310-570与各材料间的摩擦因数小于试样环HT350与各材料间的摩擦因数;随着热试样块温度的降低各摩擦副间的摩擦因数增大。因此,在设计夹持装置时,钳口与热工件间的摩擦因数以热试样块高温下的摩擦因数来选取比较合理。     

铸件表面合金化层性能研究

针对采用水玻璃、树脂等作为粘结剂进行铸件表面合金化时，合金层中容易产生气孔、夹渣缺陷的问题，研究了一种铸件表面合金化新工艺，即加入一种YB成型剂将合金粉末压制成块的方法进行表面合金化，在铸钢ZG65Mn本体表面得到高含Cr、W等元素的合金化层。结果表明，通过消失模铸造工艺，使用YB成型剂较好地消除了水玻璃等粘结剂造成的气孔、夹渣，合金化层和本体之间实现了冶金结合；合金化层具有较好的耐磨性和耐热性能，加入WC后耐磨性可达本体材料的4．82倍，抗氧化性能提高50％左右，且合金化粉末压块放置操作简便、可靠。     

42CrMo钢活塞杆表面氧氮复合渗层的显微组织和耐磨性能

采用气体氧氮复合处理对42CrMo钢活塞杆进行表面改性和耐磨性能研究,通过金相分析、显微硬度测试及干摩擦磨损试验等方法对比分析了不同表面工艺处理后的试样组织和性能。结果表明: 调质态42CrMo钢经8 h气体氧氮复合处理后表面形成了1~2 μm由Fe₃O₄组成的氧化层及ε-Fe_2-3N和γ′-Fe₄N组成的约18 μm厚的化合物层,有效渗层的总厚度约为340 μm。在相同干摩擦条件下,未处理的基材试样与镀铬处理试样的磨损机制为磨粒磨损并伴随轻微粘着磨损。气体氧氮复合处理后试样具有最低平均摩擦因数和磨损率,磨损机制为磨粒磨损,耐磨性能最优。     

钢表面铸渗烧结涂层的研究

铸渗技术是提高钢铁材料耐磨性的一种有效表面防护技术,铸渗技术的研究与应用具有重要的理论意义和工业应用价值.概述了铸渗技术改善钢铁材料耐磨性的研究进展,综述了目前采用的铸渗材料和方法,如表面合金化、外加强化相表面材料复合、内生强化相表面材料复合(反应铸渗).铸渗工艺的发展历经普通铸造工艺、V法铸渗工艺、V-EPC铸渗工艺、离心铸渗工艺和SHS-casting工艺,指出了该项技术目前存在的问题,并提出了今后的研究发展方向.