硼对铸态Fe-0.4C-B合金组织与性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析仪等手段,研究了在碳含量一定的基础上,硼对铸态Fe-0.4C-B合金的凝固组织及性能的影响规律。结果表明,铸态Fe-0.4C-B合金的凝固组织主要由珠光体、铁素体和含硼碳化物(硼化物)组成,且随着硼含量的增加,共晶组织百分含量在不断增加,使其硬度上升,冲击韧度下降。通过调节合适的硼含量,硬度大于44 HRC,冲击韧度大于6 J/cm2。     

硼对Fe-0.77C-B合金性能的影响

为明确硼对Fe-0.77C-B合金性能的影响,考察了不同硼含量Fe-0.77C-B合金的性能.结果表明,砂型凝固条件下,随着硼含量的增加,Fe-0.77C-B合金硬度增加,冲击韧度下降; 1 000℃正火处理后,这一规律依然保持.含硼2.23%的Fe-0.77C-B合金正火处理后的性能与高铬铸铁KmTBCr12的性能相当.     

对Fe-1.0C-B合金铸态性能的影响

借助光学显微镜、XRD分析等手段,对硼质量分数0.76％～3.09％的Fe-1.0C-B合金铸态性能进行了研究.结果表明,随着硼含量的增加,Fe-1.0C-B合金硬度增加,冲击韧度下降;其中含硼量为0.76％的Fe-1.0C-B合金的铸态硬度为48.6 HRC,冲击韧度为5.25 J/cm-2,其性能高于含硼量为0.79％～2.23％的Fe-0.77C-B合金的性能.     

冲击能量对 Fe-C-Mo-V 堆焊合金抗磨粒磨损性能的影响

采用含Fe-C-Mo-V的气体保护药芯焊丝堆焊制备磨损试样,并对其进行不同冲击能量下的动载冲击磨粒磨损试验. 通过扫描电子显微镜配合能谱分析、磨损失重测试和激光扫描共聚焦显微镜观察等测试方法,对熔敷金属的显微组织及磨痕特征进行分析及表征,研究了熔敷金属在不同冲击能量下的磨粒磨损行为. 结果表明,熔敷金属的显微组织主要由奥氏体基体、层片状共晶组织及团块状的VC硬质相构成. 熔敷金属的磨损失重、磨痕粗糙度以及磨痕深度均随冲击能量的增加而逐渐减小. 磨损机制为磨粒对奥氏体基体的微观切削以及塑性变形. 随着冲击能量的增加,熔敷金属产生加工硬化,磨痕亚表面出现形变马氏体组织,且VC硬质相与层片状共晶组织相互作用,共同提高堆焊层的硬度,从而提高基体的耐磨性,增强抗冲击性能.     

热处理对新型Fe-Cr-Mn-Co合金堆焊层磨粒磨损性能的影响

采用钨极氩弧焊(TIG)将新型Fe-Cr-Mn-Co合金堆焊在304不锈钢基体表面,对比研究热处理对堆焊合金磨粒磨损性能的影响。采用金相观察、硬度测量、失重分析和扫描电镜(SEM)对不同工艺热处理的堆焊合金金相组织、硬度、磨损性能及磨损机理进行了分析。研究结果表明:Fe-Cr-Mn-Co堆焊合金微观组织均为奥氏体,重熔和固溶处理能使晶粒细化、组织均匀,前者效果更佳;重熔后的堆焊合金硬度最高、耐磨性最好,但与固溶处理的相差不大,304不锈钢最差;合金的失效为凿削式磨粒磨损和塑性变形产生的疲劳破坏混合模式。     

定向凝固Fe-B铸造合金磨粒磨损性能研究

研究了不同位向硼化物的Fe-B铸造合金的组织与磨损性能,讨论了合金基体与硬质硼化物的磨粒磨损交互作用。结果表明:定向凝固Fe-B铸造合金主要由珠光体、铁素体以及共晶硼化物组成。在磨粒磨损试验中,当硼化物择优生长方向[002]晶向垂直于磨损面时,铁硼合金的相对耐磨值最大,此时基体与硼化物的协同相对耐磨性在Fe-B铸造合金总体相对耐磨性中占比最大为20.9%。     

高碳化物铁碳合金的磨粒磨损性能研究

利用销盘式磨损试验机研究了具有高碳化物含量的高铬及高钒系铁碳合金的磨粒磨损性能。结果表明,高碳化物铁碳合金的耐磨性取决于材料表面的宏观硬度与碳化物硬度、含量及分布,宏观硬度临界值约为57HRC。当材料的硬度低于临界值时,其耐磨性主要取决于宏观硬度;当宏观硬度高于临界值时,耐磨性主要取决于碳化物的硬度及含量。随着Cr7C3含量的增加,高铬系合金的耐磨性稍有提高。随着VC含量增加,高钒系合金的耐磨性迅速提高。当宏观硬度高于临界值且含量较高的VC均匀分布时,高钒合金的耐磨性是高铬铸铁的2．3—3．5倍。     

硼含量及热处理对铁基耐磨合金摩擦磨损性能的影响

研究了不同硼含量耐磨合金钢的力学及耐磨性能。硼含量0.01%~0.04%时,微量硼可细化铁素体晶粒,随硼含量的增加,其耐磨性及冲击韧度均有一定程度的提升;当硼含量达到1%后,其硬度均在60 HRC以上;经空淬、高温回火热处理后,与高铬铸铁相比,其耐磨性能普遍提高2倍以上。     

碳钢表面热浸镀铝锰合金层磨粒磨损性能研究

采用热浸镀工艺方法,在碳钢表面获得Al-Mn合金镀层。利用动载磨料磨损试验机对Al-Mn合金镀层的磨粒磨损性能进行研究。结果表明:铝锰合金镀层是由Al、Fe Al3、Fe2Al5和Mn Al6相组成。随磨损时间的延长,Al-Mn合金镀层磨损失重逐渐减小,当磨损时间超过50h后,磨损失重基本保持不变,且远低于未浸镀的Q235钢和纯铝镀层。合金镀层的磨损失重随含锰量的增加而减少,当磨损100 h后,Al-13wt%Mn合金镀层的磨损失重为Q235钢的45%,是纯铝镀层的35%。     

热喷涂金属陶瓷/合金多层涂层的磨粒磨损性能

采用超音速火焰(HVOF)和电弧喷涂技术制备金属陶瓷/合金多层涂层。运用光学显微镜观察涂层组织结构;涂层硬度采用显微硬度仪进行测试;用湿式橡胶轮磨粒磨损试验机测试涂层的磨损性能。结果表明:涂层组织为扁平层状结构,涂层与基体、涂层与涂层之间结合紧密;多层涂层表层和底层(WC-12Co涂层)的硬度较高,中间层(NiCr合金涂层)的硬度较低;涂层的磨损质量损失与载荷成正比;磨料的硬度较高时,涂层的磨损质量损失较大,与单层涂层相比,多层涂层在较高载荷作用下具有较好的抗磨损性能。     

高硼低碳耐磨合金磨料磨损性能研究

借助光学显微镜和SEM电镜观察,运用磨损试验手段及对比研究法,研究了高硼低碳耐磨合金的磨料磨损性能.结果表明,在中、低冲击工况下,高硼低碳耐磨合金的磨损质量损失、相对磨损率均小于高铬铸铁和高锰钢,且磨面磨损形成的沟槽少,压坑小,这显示出了良好的耐磨料磨损性.     

不同磨粒对ZTA结构陶瓷冲蚀磨损性能的影响

针对液/固双相流冲蚀磨损工况,选用不同硬度的SiO2、Al2O3、SiC冲蚀磨粒,对ZTA(ZrO2增韧Al2O3)结构陶瓷和Cr15Mo3高铬铸铁进行了冲蚀磨损性能对比试验,并对试验材料磨损机理和微观失效表面形貌进行了分析和讨论.结果表明:对于同一种硬度的冲蚀磨粒,冲蚀磨损过程中Cr15Mo3高铬铸铁材料的冲蚀磨损多,ZTA陶瓷的冲蚀磨损少;冲蚀磨损过程中浆料固体颗粒硬度越高,试验材料的磨损越多,同时ZTA陶瓷抗冲蚀磨损性能越明显,对应于不同硬度的SiO2、Al2O3、SiC冲蚀磨粒,ZTA陶瓷抗冲蚀磨损性能分别为Cr15Mo3高铬铸铁的5.8、7.0和8.2倍;冲蚀磨损过程中Cr15Mo3材料失效有明显的方向性和腐蚀痕迹,材料的磨损以微切削、梨沟、冲蚀坑为主,"W"型失效形貌明显,材料组织中高硬度的碳化物有保护基体的作用,随着磨粒硬度的增加,材料表面切削、梨沟、冲蚀坑失效程度增加,ZTA陶瓷材料在冲蚀磨损后无明显的冲蚀方向性,材料磨损是晶界粘结相磨失、晶粒裸露为主,细小颗粒ZrO2的存在及增韧作用使陶瓷相中气孔数量少,并减少因疲劳裂纹扩展引起的材料破坏.     

NbC增强Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织与磨粒磨损性能

以H08A为焊芯,在Fe-Cr-C耐磨合金焊条药皮中加入NbC,对堆焊层组织及NbC对堆焊层硬度和耐磨性的影响进行了研究.结果表明,NbC增强Fe-Cr-C耐磨合金的宏观硬度和耐磨性都高于Fe-Cr-C合金,宏观硬度达到61.6 HRC,比Fe-Cr-C耐磨合金提高9.6%;相对耐磨性提高60%.NbC增强Fe-Cr-C耐磨合金中NbC硬质相断面呈不规则形状,分布于M7C3之间,或镶嵌在M7C3中,以菱形或多边形居多,NbC分布不均匀,有局部聚集的区域.与Fe-Cr-C耐磨合金的共晶碳化物比较,Fe-Cr-C-NbC合金的共晶碳化物要粗大,共晶碳化物的间距也较大.     

硼对Fe-36Ni因瓦合金热塑性的影响

用Gleeble-3800热模拟试验机研究了850~1050℃温度范围内B对Fe-36Ni因瓦合金热塑性的影响。结果表明,添加0.01%B可显著提高Fe-36Ni因瓦合金的热塑性,尤其是提高850~1000℃温度范围内的热塑性,断面收缩率均大于80%,拉伸断口均为典型的韧性断裂。热塑性的提高,主要与B元素的晶界偏聚和降低动态结晶开始温度有关。     

正火温度对矿山机械用低合金铸钢摩擦磨损性能的影响

借助OM和SEM研究和分析了正火温度对低合金铸钢摩擦磨损性能的影响。结果表明,正火后钢的组织为贝氏体和铁素体。随回火温度升高钢的磨损体积和磨损率增加,加载200 N时磨损体积及磨损率大于加载100 N的;磨损主要以氧化磨损、粘着磨损为主,同时伴有少量的磨粒磨损及微观切削。     

合金元素对新型Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响

Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究合金元素Mo、Nb、Ta和Ti对Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响,采用THT07-135型摩擦磨损试验机、SEM等方法研究合金化Co-Al-W合金的室温摩擦磨损性能,并与钴基Stellite6合金相比较。研究发现,9.8W合金的摩擦系数比钴基Stellite6的小。合金元素Mo、Nb、Ti可适度降低9.8W合金的磨损失重和摩擦系数,提高其耐磨性能。Mo、Ti和Nb元素对提高9.8W合金的耐磨性能效果较好;Ta的效果不明显。Co-Al-W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损,但Stellite6合金主要发生剥层和磨粒磨损。     

火焰喷熔Haystellite7合金涂层耐磨粒磨损性能研究

利用氧-乙炔火焰喷熔Haystellite7涂层,通过磨粒磨损试验的方法,在相同的试验条件下,比较低碳钢N80和涂层的耐磨损性能,利用扫描电镜分析涂层的横断面组织结构,并进行能谱分析,结果表明,喷熔涂层的耐磨损性能优于低碳钢N80的耐磨性能.     

火焰喷熔Ni60合金涂层耐磨粒磨损性能的研究

利用氧-乙炔焰喷涂后重熔Ni60涂层，通过磨粒磨损试验，在相同的试验条件下，比较了N80钢和Ni60火焰喷涂后重熔涂层的耐磨粒磨损性能。利用扫描电镜分析涂层的组织结构，利用X射线衍射仪分析涂层中的硬质相。磨损试验结果表明，喷涂后重熔的Ni60涂层的耐磨性优于N80钢的耐磨性。     

硅铬白口铸铁的磨粒磨损性能

研究了，硅铬白口铸铁不同组织、不同含硅量、不同淬火加热温度及冷却速度对其耐磨粒磨损性能的影响。结果表明,下贝氏体基体的硅铬白口铸铁的耐磨粒磨损性能较其它组织的好，随着硅含量的增加液类材料的耐磨粒磨损性能提高，冷却速度和淬火加热温度对该材料的磨粒磨损性能影响不大。     

奥贝球铁磨粒磨损性能的研究

奥贝球铁磨粒磨损性能的研究郭新立，孟祥康，刘治国，董鄂（南京大学）（南京理工大学）奥贝球铁是新一代的球墨铸铁，与普通球铁相比，奥贝球铁具有较高的强度、韧性、抗点蚀疲劳、弯曲疲劳和耐磨性能，被视为７０年代以来铸铁冶金的重大突破￣［１、４］。其应用目标之...