AN ETCH METHOD OF REVEALING CARBIDES IN W CONTAINING ALLOY CAST IRON

<正> 含钨铸铁中碳化物的形貌、结构及分布,对铸铁性能有显著的影响。碳化物结构和性质各不相同,不易用一般金相方法观察全部形貌,更不易把形态和碳化物相一一对应起来。我们从电化学原理出发,研究了样品中碳化物在碱性介质中的电化学行为,找出一种示差侵蚀显示组织的方法。实验证明,这种方法还可能应用于钢铁或其它合金鉴定组织结构。     

改善高铬铸铁力学性能的研究方法

综述了高铬铸铁的基体组织和碳化物，介绍了近年来国内外研究学者最常用的提高高铬铸铁力学性能的方法：热处理和合金化。发现高铬铸铁的高磨损性能及其他力学性能主要取决于共晶碳化物的数量、类型及基体组织。可通过热处理、合金化等方法，在高铬铸铁凝固过程中改变高铬铸铁的基体结构、改善碳化物的形貌、控制碳化物的生长等方面对高铬铸铁的性能进行优化。最后，对未来的研究方向提出了展望。     

孕育处理对高铬白口铸铁中碳化物形态的影响

对高铬白口铸铁进行了孕育处理,探讨了高铬白口铸铁组织中碳化物形态的变化特征。研究结果表明：通过孕育处理,高铬白口铸铁中的一次碳化物形貌有明显改善,碳化物形貌为棒状,组织得到明显细化,表明该处理方法对高铬白口铸铁组织具有一定程度的改性作用。     

热处理对高铬铸铁凝固组织及力学性能的影响

对高铬铸铁凝固组织进行热处理,力求改善高铬铸铁中基体组织、碳化物的尺寸、形态和分布,使之充分发挥材料潜力.研究结果表明:经热处理后,高铬白口铸铁中初生奥氏体的稳定性下降,在随后的冷却过程中转变为马氏体组织,而碳化物的形貌略有改善;在力学性能方面表现为较高的硬度和一定韧性的较佳匹配.     

热处理对高铬铸铁组织和性能的影响

热处理能明显改善高铬铸铁的组织特别是碳化物的形貌.910 ℃水淬+450℃回火处理,可使高铬铸铁的基体中析出细小弥散的碳化物从而明显提高其综合力学性能,冲击韧度可达6.3 J/cm2.     

变质处理对高合金白口铸铁组织及性能的影响

研究了RE-B变质处理对高合金白口铸铁组织及性能的影响。结果表明，RE-B变质处理使合金铸铁奥氏体枝晶细化；改善了碳化物的分布形态，使碳化物呈团块状。变质合金铸铁的硬度、冲击韧性都较未变质合金铸铁的高，变质处理与合适的热处理工艺的复合作用，对改变合金铸铁碳化物的形貌，提高铸铁的综合力学性能效果显著。     

高铬白口铸铁中碳当量对抗磨性能的影响

高铬白口铸铁的共晶显微组织与普通白口铸铁的共晶组织不同,其中不连续的条块状共晶铁、铬碳化物M7C3占25%左右,与富铬的二次碳化物位于金属基体奥氏体或其转变产物中,而后者的M3C碳化物能占到48%,可看作渗硫体基体或海锦状渗碳体,里面镶嵌奥氏体转变产物,所以共晶型高铬白口铸铁的韧性比普通共晶型白口铸铁好,共晶组织中碳化物的短小空间对共晶奥氏体基体起到良好的保护作用,在高应力磨料磨损条件下,过共晶高铬白口铸铁中的大块状初生M7C3碳化物能很好地抵抗磨粒对抗磨件施加的法向压力和切向剪切力,不易断裂,故而抗磨性能较好.     

高铬铸铁初生碳化物生长的研究进展

高铬铸铁中的碳化物是抗磨骨架,碳化物的形貌、分布、数量将影响材料的力学性能。本文在总结国内外对高铬铸铁碳化物晶体结构及生长方式研究进展的基础上,对高铬铸铁中碳化物的进一步研究方向提出了新的看法。     

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。     

高镍奥氏体铸铁的组织和电化学性能研究

采用拜耳法赤泥电碳热还原的合金,参照牌号QTANi35Si5Cr2,制备了排气歧管高镍奥氏体铸铁。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电化学工作站腐蚀试样的方法,对比硅钼铸铁QTRSi4Mo1,研究了排气歧管用高镍铸铁ATNi35Si5Cr2的微观组织及电化学腐蚀性能。结果表明,高镍奥氏体铸铁的组织由奥氏体树枝晶+石墨+晶间碳化物组成,碳化物在晶界以及晶体上均匀分布。镍和硅均匀分布于奥氏体晶体中,铬和锰主要偏聚于晶界处。加入的元素,提高了奥氏体的耐腐蚀性能。QTRSi4Mo1为球状石墨,基体组织为铁素体和少量层片状珠光体。QTRSi4Mo1的腐蚀电位相对较低,阻抗圆弧更小,相对于高镍奥氏体铸铁,在耐腐蚀性能上明显存在不足。     

冷却速度变化对12Cr铸铁碳化物的影响

采用砂型、金属型、水冷浇注制备含Cr量为12%的过共晶铸铁。研究冷却速度变化对Cr12铸铁凝固组织中碳化物形成特征及碳化物类型转变的影响,探讨了碳化物类型发生转变的原因。结果表明:冷却速度对碳化物尺寸和碳化物类型有很大影响。在砂型和金属型冷却试样中,凝固组织的组成和初生碳化物的形貌没有明显变化,凝固组织均由块状的M7C3型初生碳化物和菊花状的共晶团(M7C3+奥氏体)所组成。金属型冷却试样的碳化物尺寸和共晶团尺寸比砂型试样的细小。水冷条件下,凝固组织中的碳化物有明显的方向性,碳化物尺寸明显减小,凝固组织中出现了M3C+M7C3混合型碳化物,冷却速度的差异改变了碳化物的类型。     

含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织和硬度的影响

铸态合金耐磨铸铁适用于大型或复杂结构耐磨件。通过金相组织观察、X射线衍射相结构分析、图像分析仪定量金相测试和力学性能检测,研究了含钨量对铸态290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构和硬度的影响规律。结果表明,在含0～2.79%W的范围内,随着含W量的增加,铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的初生基体数量减少,共晶团数量增加,共晶碳化物数量增加;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的碳化物结构类型没有改变,M7C3型碳化物为共晶碳化物;铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁基体的奥氏体比例增加,马氏体减少。马氏体多位于共晶团,即共晶碳化物周围。铸态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度由共晶碳化物数量和硬度以及基体中奥氏体和马氏体数量比共同决定。     

稀土镁对轧辊用高铬铸铁变质效果的研究

研究了稀土镁变质处理对轧辊用高铬铸铁碳化物形态、分布以及力学性能的影响。结果表明:在高铬铸铁中添加适量的稀土镁,可以明显的细化组织和改善碳化物的形貌和分布,变质后碳化物由尖锐棱角的长条状转变为孤立的团块状或球状,对基体的割裂程度大大减小。当稀土镁加入量为0.6%时,综合力学性能最佳。     

冷却速度对铬系铸铁凝固过程中碳化物析出特征的影响

通过改变冷却条件,探讨冷却速度的变化对Cr含量分别为9%、17%的铬系铸铁凝固过程中碳化物形核、长大的热力学驱动力条件及原子扩散移位动力学条件的影响,揭示碳化物类型及尺寸、形貌的变化特征。结果表明:对于Cr含量为9%铸铁,砂型冷却下凝固组织中的碳化物是M3C、M3C7两种类型,呈大块状,尺寸较大;在金属型冷却下碳化物尺寸较砂型有所减小;水冷条件下组织中碳化物的连续性变弱,尺寸明显变小,呈长条状排列。相较于铬含量9%的铸铁,当Cr含量为17%时,砂型冷却下凝固组织中只有M3C7型碳化物,且碳化物尺寸减小,形态呈棒状;在金属型冷却时,碳化物形貌变化程度较Cr含量为9%时从砂型到金属型的变化要小;但在快速水冷下碳化物间距显著变窄,长度尺寸明显变小,分布更加均匀。     

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。     

Sr对高铬铸铁变质作用的研究

研究了Sr对高铬铸铁的变质作用.结果表明,向高铬铸铁中加入微量Sr可有效改善高铬铸铁的铸态组织,使碳化物变的细小均匀.变质后高铬铸铁中的碳化物形貌发生显著变化,共晶碳化物由原来粗大的板片状转变为细小的网杆状或圆管状,并且其横截面直径大部分在亚微米级.这些细小的碳化物在基体上均匀分布,而且碳化物与基体组成的共晶团得到明显细化;但是过量Sr会使变质效果急剧衰退,这表明Sr的变质效果存在明显的过变质现象.     

钒对离心复合铸造轧辊用镍铬钼冷硬铸铁组织与性能的影响

向离心复合铸造镍铬钼铸铁轧辊材料中添加钒来进行合金化处理,研究其对镍铬钼铸铁材料组织与性能的影响。结果表明:由于添加钒形成固有的碳化物VC,随着钒含量的增加,能改善碳化物的形貌与分布,使碳化物由网状分裂为长条状且分布均匀,细化奥氏体晶粒组织。在含钒量达到1.2wt%时,其综合性能最好。     

稀土变质处理加热处理对低铬白口铸铁碳化物形貌及力学性能的影响

从改善低铬白口铸铁碳化物形貌出发,研究了稀土变质处理和热处理的作用。结果表明：综合运用稀土变质处理和热处理是改善低铬白口铸铁共晶碳化物形貌、提高综合力学性能的有效途径。     

铬锰铜合金白口铸铁抗冲蚀磨损性能研究

以铸态铬锰铜合金白口铸铁为对比材料,考察了热处理后的铬锰铜合金白口铸铁的抗冲蚀磨损性能,并对试验材料的冲击断口形貌、抗冲蚀磨损失效机理和冲蚀磨损横切面的金相组织进行了分析。结果表明,在相同的冲蚀条件下,热处理后的两种铬锰铜合金白口铸铁的抗冲蚀磨损性能分别是铸态的1.14倍和1.35倍;这是因为前两者的硬质相碳化物的硬度高于后者组织中的碳化物,发挥了优越的抗磨削作用,同时保护了基体。基体中弥散分布着二次碳化物及具有良好弹塑性的残余奥氏体,也减缓了砂粒冲刷表面时的材料流失;试验材料的冲击断口形貌和冲蚀磨损形貌上也有明显的区别。     

金属型低铬白口铸铁组织与性能的研究

本文研究了铸态及热处理状态下金属型低铬白口铸铁的组织与性能。试验结果表明:随着金属型壁厚的增加,铸铁组织中的碳化物形貌由网状向弧立板块状转化,并在局部出现了团球状组织;冲击韧性随金属型壁厚的增大而增加,但其硬度几乎不变。铸态试样施以适当的热处理可改善其组织和韧性,提高硬度水平。另外,就金属型铸造对碳化物形貌的影响机理给予了讨论。