一种高铬铸铁亚临界处理的硬化动力学研究

用X射线衍射、磁性法和硬度测量等方法研究了一种C2．8-Crl6．4-Mnl．9-Mo1．5-Cul高铬铸铁的凝固组织和其在亚临界处理过程中的硬化行为。结果表明，该高铬铸铁的凝固组织由奥氏体、马氏体和M7C3型碳化物组成。在亚临界处理过程中，该高铬铸铁要出现二次硬化。这一现象归因于高铬铸铁在亚临界处理过程中所发生的马氏体相变。作者对此进行了深入分析。     

Mo、Cu对高铬铸铁凝固组织和亚临界热处理硬化行为的影响

研究了Mo和Cu对高铬铸铁凝固组织和亚临界热处理硬化行为的影响。研究表明，添加Mo和Cu可以使高铬铸铁的凝固组织获得更多的残留奥氏体。含有Mo和Cu的高铬铸铁在亚临界热处理过程中有明显的二次硬化现象。由于Mo是强碳化物形成元素与碳原子之间有强的相互吸引作用，阻碍碳原子在凝固冷却时碳从奥氏体向液相扩散，使共晶奥氏体的碳含量较高，导致奥氏体的Ms点降低，使得铸态组织获得更多的残留奥氏体。固溶于奥氏体中的Cu对奥氏体中碳在亚临界热处理过程中的析出具有很强的阻碍作用，所以与没有添加Mo和Cu的高铬铸铁比较，添加Mo和Cu的高铬铸铁二次硬化峰的出现需要更高的温度或者更长的保温时间。     

亚临界热处理对高铬白口铸铁组织和耐磨性的影响

研究了亚临界处理温度和保温时间对高铬白口铸铁组织转变、硬度和耐磨性的影响，研究表明，铸态组织中含有大量残留奥氏体的高铬白口铸铁，在500～650℃之间进行热处理，其中的残留奥氏体在冷却到室温的过程中会转变成马氏体而造成高铬铸铁硬度升高。在适当的处理温度和保温时间下，高铬白口铸铁能得到最高的硬度，温度过高或保温时间过长都会导致其硬度下降。磨损试验结果表明，通过亚临界热处理高铬白口铸铁的耐磨性可以得到一定的改善。     

亚临界处理对高铬铸铁组织及性能的影响

本文设计并制备了新型高铬铸铁,对其进行了系统的亚临界工艺研究。借助XRD、SEM、硬度计和粒磨磨损试验机研究了亚临界处理试样的显微组织、相组成、显微硬度及耐磨性。结果表明,制备的高铬铸铁铸态组织由枝晶状的残余奥氏体与莱氏体组成,组织中无粗大的一次碳化物。经600℃×6 h亚临界处理后,明显提高高铬铸铁的硬度及抗磨性。     

深冷处理对钼钒高铬白口铸铁显微组织和硬化行为的影响

采用X射线衍射、磁性和硬度测量等方法研究了深冷处理对高铬白口铸铁显微组织和硬化行为的影响。结果表明，经去稳加空冷和去稳加深冷两种工艺处理后的高铬铸铁显微组织均由奥氏体、马氏体和共晶碳化物组成。在去稳加空冷处理中，随着加热温度（900℃～1150℃）的升高，高铬铸铁的硬度先升高并在1000℃时达到最高值，然后开始下降；在去稳加深冷处理中，高铬铸铁的硬度有相似的变化规律，但其硬度明显高于未经深冷处理的高铬铸铁。深冷处理使高铬铸铁中的残留奥氏体含量大大下降，因此显著提高了高铬铸铁的硬度，但当硬度达到最高时其组织中仍残留少量奥氏体。     

锰对高铬铸铁凝固过程和组织的影响

研究了锰对高铬铸铁凝固过程和组织的影响。结果表明：锰降低液相线温度和共晶温度、缩小凝固温度范围;锰降低奥氏体珠光体转变温度,增加碳和铬等元素在奥氏体中的饱和溶解度,从而大大增加奥氏体的生;随锰量的增加,高铬铸铁态组织中残余奥氏体量增加,铸态硬度相应下降;但锰对高铬铸铁中的碳化物没有明显的影响。     

一种高铬铸铁磨球的亚临界处理

主要研究了高铬铸铁磨球采用亚临界处理工艺时的组织转变和性能变化 ,用X衍射、扫描电镜、磁性法和硬度测定法分析了它的硬化机制。研究表明 ,在亚临界处理过程中 ,铸铁基体组织中的残余奥氏体会析出二次碳化物并在冷却过程中转变为马氏体 ,出现二次硬化现象 ,使其硬度上升。在适当的处理温度和处理时间下 ,能得到最高的硬度 ,即用亚临界处理的磨球能达到常规热处理的性能 ,从而大大降低生产成本。     

热处理对3Crl4Mn4B高铬铸铁硬化行为的影响

通过对高铬铸铁3Cr14Mn4B的硬度和磁性的测量,研究了高铬铸铁经亚临界处理、去稳处理及深冷处理后的组织和硬度变化,分析了高铬铸铁残余奥氏体和马氏体的相组成对高铬铸铁硬度的影响.结果表明,高铬铸铁的显微组织主要由马氏体、少量的奥氏体和(Cr,Fe)7C3共晶碳化物组成.在亚临界处理的情况下,空冷时高铬铸铁的硬度随亚临界处理温度的增加而先升高后降低,深冷处理后的硬度高于空冷时的,但当温度高于550℃时,深冷处理后的硬度低于空冷时的.高铬铸铁的硬度随去稳处理温度的升高略有升高,并且经深冷处理后的试样硬度比空冷高.经不同的热处理后,高铬铸铁的硬度主要受铸铁基体的马氏体含量和马氏体中的含碳量的影响.最佳的热处理工艺是在550℃进行亚临界处理.     

锰在高铬铸铁中的行为和作用

本文研究了以锰代钼高铬铸铁在铸态,预处理淬火工艺和去稳化处理工艺条件下锰在基体中的分布行为。结果表明,预处理是造成锰在基体中不均匀分布的主要原因。从而对预处理淬火工艺使残余奥氏体降低问题作出理论上的解释。     

铌和热处理对高铬铸铁组织性能的影响

在无钼高铬铸铁中加入适量铌和锰,研究了热处理工艺对其组织和性能的影响。结果表明:加铌并配合高温淬火-亚临界回火工艺,可改善共晶碳化物的形态和分布,并产生明显的二次硬化。试验合金的宏观硬度与Cr15Mo1Cu1高铬铸铁相当,而抗磨性优于后者。     

亚临界热处理Cr13Mn3MoV2高铬铸铁的硬化行为和耐磨性

研究了Cr13Mn3MoV2高铬铸铁在亚临界处理时的硬化行为和耐磨性。研究表明,通过亚临界热处理可以使含有大量残留奥氏体的高铬铸铁产生二次硬化,从而提高高铬铸铁的硬度和耐磨性。利用合金热力学理论计算了奥氏体中碳的活度,固溶于奥氏体中的Mo和V会降低奥氏体中C的活度,对C在亚临界热处理过程中扩散的阻碍作用,所以与没有添加Mo和V的高铬铸铁比较,添加Mo和V的高铬铸铁二次硬化峰的出现需要更长的保温时间。添加Mo和V的高铬铸铁在亚临界热处理时除了二次碳化物（Fe,Cr）23C6的析出外,还有Mo2C和VCr2C2碳化物析出,有效地提高了合金抗磨料磨损能力。     

深冷处理对13Cr-2Mn-2V高铬白口铸铁显微组织和硬化行为的影响

采用X射线衍射、磁性法和硬度测量等方法研究了深冷处理对高铬自口铸铁显微组织和硬化行为的影响。结果表明，在去稳加空冷处理过程中，随着加热温度(900～1150℃)的升高，高铬铸铁的硬度先升高并在1000℃时达到最高值，然后开始下降。去稳加深冷处理过程中，高铬铸铁硬度的变化与前者相似，但其硬度显著高于未加深冷处理的高铬铸铁。深冷处理使高铬铸铁的残余奥氏体的含量大大下降，并且有二次碳化物的析出。尽管马氏体含量升高，但其含碳量降低，硬度降低。因此，在高铬铸铁硬度强化机制中，二次碳化物(Fe，Cr)23，C6，所起的作用要强于马氏体。当硬度达到最高时其组织中仍残留少量奥氏体。     

铌和热处理对高铬铸铁组织性能的影响

在无钼高铬铸铁中加入适量铌和锰,研究了热处理工艺对其组织和性能的影响.结果表明;加铌并配合高温淬火-亚临界回火工艺,可改善共晶碳化物的形态和分布,并产生明显的二次硬化.试验合金的宏观硬度与Cr15Mo1Cu1高铬铸铁相当,而抗磨性优于后者.     

含钨高铬耐磨铸铁亚临界处理工艺的探讨

测试了含钨高铬耐磨铸铁经不同工艺亚临界处理后的硬度,探讨了含钨高铬耐磨铸铁亚临界处理工艺。结果表明,含钨高铬耐磨铸铁在适当的亚临界处理过程中会出现二次硬化,经570℃×5h处理后可获得较高的硬度。     

热处理和深冷处理对两种高铬铸铁耐磨性的影响

研究了热处理和深冷处理对亚共晶及过共晶高铬铸铁的耐磨性的影响。研究表明,去稳处理后,过共晶及亚共晶高铬铸铁的硬度都在1 000℃左右达到最高值;经深冷处理后,过共晶及亚共晶高铬铸铁的硬度都有明显增加,由于过共晶高铬铸铁碳化物体积分数较高,使得过共晶高铬铸铁的相对耐磨性都远远高于亚共晶高铬铸铁。     

高铬白口铸铁耐磨性和显微组织的关系

研究了高铬白口铸铁亚临界热处理后耐磨性和显微组织的关系。结果表明，高铬铸铁在亚临界热处理过程中C和Cr以M23C6型二次碳化物的形式析出，导致奥氏体Ms点升高，使其在冷却时发生马氏体转变。马氏体的高硬度改善了合金耐磨性。合金耐磨性和合金组织中残留奥氏体含量具有相互对应关系，本试验中此含量为10％左右。当残留奥氏体含量低于10％时，由于（Fe，Cr）23C6发生向M3C型碳化物的原位转变，相应的组织转变为珠光体，导致耐磨性急剧下降。