热处理对高铬铸铁组织、硬度和磨损性能的影响

利用金相显微镜和洛氏硬度计对不同淬火温度和冷却方式以及回火后的组织进行了分析,研究了热处理工艺对高铬铸铁组织和性能的影响,并采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机对高铬铸铁进行了磨损性能的测试.结果表明:随淬火温度的升高,试样的硬度先升高再下降,在960℃×4h油淬,试样的硬度达到63.1 HRC;试样经960℃×4h油淬+250℃×2h回火后的磨损性能最好,磨损量仅为Q235试样的1/26.     

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.     

高铬铸铁堆焊层组织对冲蚀磨损性能的影响

采用正交试验法研究了粘结焊剂中高碳铬铁、石墨、钼铁对埋弧堆焊层组织、硬度及耐冲蚀磨损性能的影响规律。堆焊层为亚共晶组织时,硬度低,耐冲蚀磨损性能差;共晶堆焊层硬度高,耐冲蚀性能有所提高;堆焊层为含有少量一次碳化物的过共晶组织时,硬度高,耐冲蚀磨损性能最好;一次碳化物过多时,虽然硬度高,但耐中磨损性能下降。试验得到了最佳粘结焊剂配方。     

高铬铸铁在腐蚀介质中的抗磨损特性

研究了不同w(C)量和w(Cr)量的高铬铸铁分别在5%NaOH、自来水和人工海水介质中的抗腐蚀磨损性能。结果表明:高铬铸铁在5%NaOH水介质中的腐蚀磨损相对较小,而且随w(C)、w(Cr)量的变化,其磨损率变化不大;在自来水介质中,高铬铸铁的w(C)量超过2.7%时腐蚀磨损加快,w(Cr)量对磨损率影响不大;在人工海水介质中,高铬铸铁的w(C)量超过2.1%时腐蚀磨损开始加快,当w(C)量超过2.7%时腐蚀磨损显著加快,w(Cr)量大于20%时腐蚀磨损显著减缓。     

ZTA/高铬铸铁基复合材料的制备及磨损性能研究

将粒径为2～3 mm的ZTA(ZrO2增韧Al2O3)陶瓷颗粒与自制粘结剂经混合烧结后,获得蜂巢状陶瓷预制体,浇注金属液铸渗陶瓷预制体,成功制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料,并考察了复合材料的三体磨料磨损性能.结果表明,复合材料中陶瓷颗粒的体积分数为47％～55％;陶瓷颗粒与基体界面致密,无缩孔、裂纹等缺陷;复合材料的三体磨料磨损性能是高铬铸铁基体的2.41倍.     

氧化铝矿用渣浆泵过流件高铬铸铁Cr28的腐蚀磨损性能

针对氧化铝矿渣浆泵过流件使用工况,设计了一种新型的过流件高铬铸铁材料Cr28,研究了铸态和热处理态材料的组织和性能。结果表明:热处理后组织与铸态组织相比,碳化物分布趋于弥散细小,冲击韧度和硬度都有较大的提高。腐蚀磨损实验结果表明:铸态和热处理态Cr28的腐蚀磨损性能与Cr15Mo3相比都有显著地提高,其中热处理态Cr28试样的磨蚀失重率最低,相对耐磨性为1.95。采用定量分析的方法对材料的磨蚀磨损交互作用进行研究表明:在腐蚀磨损过程中磨损对腐蚀的促进作用很大,占到腐蚀分量的99%以上,而腐蚀对磨损的促进作用较为有限,均低于腐蚀分量的23%。Cr15Mo3和热处理态Cr28试样的磨损增量和纯磨损量均随其硬度的升高而降低,而铸态Cr28试样硬度低于Cr15Mo3试样,但是磨损增量和纯磨损量也较低。     

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。     

颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备、组织与性能

将粒径为1～3 mm的ZTA(ZrO2增韧Al2O3)陶瓷颗粒与自制粘结剂均匀混合后填充到具有蜂窝状内腔的模具中固化后获得蜂窝状多孔陶瓷预制体,浇注高铬铸铁金属液铸渗陶瓷预制体成功制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料,并考察了复合材料的三体磨料磨损性能.结果表明:复合材料中陶瓷颗粒的体积分数为48％～58％;陶瓷颗粒与基体界面致密,无缩孔、裂纹等缺陷;经热处理后复合材料的耐三体磨料磨损性能是工程中常用的Cr20高铬铸铁的5.9倍.     

WC颗粒增强Cr系白口铸铁复合材料的三体磨损性能的研究

系统研究了在三体磨损条件下,WC颗粒增强Cr系白口铸铁表层复合材料的抗磨损性能,并与相应的Cr系白口铸铁的抗磨损性能进行了比较.结果表明,铸态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性有所增强;Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.39,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到了6以上.硬化态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性略有增强;Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.29,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到5以上.可见,为了提高Cr系白口铸铁材料表层的耐磨性能,采用制备WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料的途径十分有效.     

高铬铸铁腐蚀磨损特性的研究

在二体冲蚀磨损试验机及三体腐蚀磨损试验机上,对24%Cr高铬铸铁腐蚀磨损特性进行了试验研究。着重研究了化学成分碳、铜及稀土元素;基体组织状态,淬火马氏体及铸态奥氏体;介质条件,pH值,酸根,酸根浓度,磨料硬度、粒度及介质浓度对24%Cr高铬铸铁腐蚀磨损特性的影响。     

高Cr铸铁高温耐磨性能研究

对比分析了所研制的高Cr铸铁风帽与耐热钢(ZG40Cr24Ni9Si2NRE)风帽的高温耐磨性能。高Cr铸铁的碳化物为黑色细条杆状并且呈点状分布,有利于高温耐磨性能的提高;而现用的耐热钢w(C)量低,合金碳化物少,不利于高温耐磨性。对比试验、理论分析和生产验证,所研制的高Cr铸铁风帽在生产成本和使用寿命方面均优于厂家现用的耐热钢风帽。     

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。     

载荷对高铬铸铁磨料磨损的影响

对不同载荷作用下的高铬铸铁在耐磨实验机上进行了磨料磨损试验;对在不同的载荷作用下碳化物对基体的保护作用与碳化物的剥离进行了相关的分析。结果表明载荷在一定值以下磨损较为缓慢,当载荷超过一定值时,磨损急剧加剧,随着载荷的增加“尺寸较小”的碳化物首先剥离基体,当载荷继续增大时,“尺寸较大”的碳化物也剥离基体并有碎裂现象。因此,要求高铬铸铁中的碳化物不仅要分布均匀,而且尺寸也要合适。     

铌白口铸铁抗磨料磨损性能的研究

在白口铸铁中加入微量铌元素，通过其抗磨损试验，组织，磨面及磨电镜观察分析，研究了铌元素及热处理工艺对白口铸铁抗磨损性能的影响     

改善碳化钨颗粒与高铬铸铁界面结合的效果与机理

利用 H- 80 0透射电镜、WE- 10型万能拉伸试验机和 MM- 2 0 0型磨损试验机研究了碳化钨颗粒与高铬铸铁的界面结合问题 ,并对去除碳化钨颗粒表面的氧化膜和造渣过程进行了热力学计算。结果表明 ,由于 Si- Ca合金对于 WC颗粒表面稳定氧化膜 WO3 的还原造渣作用 ,改善了 WC颗粒与高铬铸铁的界面结合 ;当 WC含量为 2 0 %时 ,WC颗粒与高铬铸铁的界面结合最佳     

过共晶高铬铸铁在热磨料磨损工况中的应用

分析了某煤粉燃烧器衬板的服役条件,针对其承受热空气和煤粉气固两相的磨料磨损,选用过共晶Cr15高铬铸铁,配以RE变质处理、定向凝固和相应的热处理工艺,取得了良好的使用效果。     

载荷对高铬铸铁磨料磨损的影响

对不同载荷作用下的高铬铸铁在耐磨实验机上进行了磨料磨损试验；对在不同的载荷作用下碳化物对基体的保护作用与碳化物的剥离进行了相关的分析。结果表明载荷在一定值以下磨损较为缓慢，当载荷超过一定值时，磨损急剧加剧，随着载荷的增加“尺寸较小”的碳化物首先剥离基体，当载荷继续增大时，“尺寸较大”的碳化物也剥离基体并有碎裂现象。因此，要求高铬铸铁中的碳化物不仅要分布均匀，而且尺寸也要合适。     

碳化物对高铬铸铁高应力磨料磨损的影响

对不同载荷作用下的高铬铸铁在耐磨实验机上进行了磨料磨损试验;对在不同的碳化物时基体的保护作用与碳化物的剥离进行了相关的分析.结果表明载荷在一定值以下磨损较为缓慢,当载荷超过一定值时,磨损急剧加剧,随着载荷的增加尺寸较小的碳化物首先剥离基体,当载荷继续增大时,尺寸较大的碳化物也剥离基体并有碎裂现象.这要求高铬铸铁中的碳化物不仅要分布均匀,碳化物的尺寸也要合适.     

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。     

高钒高速钢、高铬铸铁冷轧辊磨损试验研究

通过对高钒高速钢、高铬铸铁轧辊试样的冷轧模拟试验研究表明,高钒高速钢由于其均匀分布、形态较好的高硬度碳化物使其耐磨性大幅提高,在同等试验条件下为高铬铸铁试样的4.4倍.微观分析表明,轧辊试样磨损机理主要表现为疲劳剥落,浅层剥落主要表现为棘齿裂纹的萌生、扩展与断裂的过程;高铬铸铁轧辊试样深层失效主要表现为MC3型碳化物的断裂并形成裂纹源并在疲劳循环过程中断裂失效,高钒高速钢轧辊试样MC型碳化物有少量破碎并形成晶间裂纹源,主要失效方式表现为碳化物颗粒剥落,并对此进行了定性的力学解释.