Ti、V、Nb、Mo对高铬铸铁碳化物形态与性能的影响

通过在2.8C-31Cr合金中添加Ti、V、Nb、Mo制备多元铬系合金,研究了Ti、V、Nb、Mo的添加对高铬合金碳化物形态、硬度和冲击韧度的影响。结果表明,随着合金元素加入量的增加,高铬合金凝固组织中碳化物尺寸先细化到粗化,硬度和冲击韧度先增加后降低。加入0.4%的Ti、0.4%的V、0.4%的Nb、0.4%的Mo时,高铬合金的铸态组织和综合力学性能最好,硬度(HRC)为58.9,冲击韧度为11J·cm-2。     

金属型铸造高铬铸铁Cr20组织及性能的研究

研究了金属型铸造高铬铸铁Cr20的铸态组织和性能,以及主要合金元素对性能的影响。结果表明,用金属型铸造的高铬铸铁Cr20的铸态组织为奥氏体基体,共晶碳化物为孤立的块状分布,具有较高的硬度和一定的韧性,并且还可以降低合金元素Mo和Ni的加入量。对于不能通过常规热处理进行淬火硬化的高铬铸铁件,可用金属型铸造来满足在铸态下使用的要求。     

钨对Cr24高铬铸铁组织及性能的影响

研究了钨元素对Cr24高铬铸铁组织及性能的影响。试验结果表明,钨元素在碳化物和基体中均匀分布,钨的碳化物以WC1-x、W6C2.54、CW3形式存在,铬的碳化物类型以M7C3、M23C6为主。铸态下,组织为马氏体 奥氏体 碳化物。含钨量为1.0%时,硬度HRC为58～59,冲击韧度为11～12J/cm2,钨含量达到3%时,冲击韧度明显下降,含钨3%的磨损失重最少;经1050℃淬火250℃回火,含钨量为1.0%的硬度HRC为60～61,冲击韧度为8～9J/cm2,磨损失重最少。     

铝对高铬耐磨铸铁组织与性能的影响

实验研究表明,在含Cr26%的高铬铸铁中,随Al含量的增高,遇到高温氧化性气氛,Al率先被氧化,在合金表面形成致密的氧化保护膜,使材料的抗氧化性能显著提高,硬度、耐磨性也有不同程度的提高.在碳当量≤2.3%、Al加入量为4%时,可获得硬度、耐磨性和抗氧化性良好的高铬耐磨铸铁,铸态可获得铁素体 M7C3型碳化物组织,而且晶粒细小、均匀.但当Al元素加入量继续增大时,抗氧化性增长缓慢,冲击韧度严重下降.     

多元合金元素对高铬白口铸铁铸态组织和性能的影响

本文研究了多元合金对高铬白口铸铁铸态组织和性能的影响。试验结果表明Mo、V、Ti、Cu等合金元素以一定的比例配合使用,有效地改变了基体组织,改善了共晶碳化物的形貌与分布,并显著提高了其铸态冲击韧性和耐磨性。     

高铬铸铁里的碳化物形貌对力学性能的影响

高铬铸铁里的碳化物形貌直接决定了其力学性能的好坏。本文通过研究不同成分、不同热处理工艺的高铬铸铁的组织与硬度、冲击韧度和耐磨性能的关系，解释了高铬铸铁不同的碳化物分布产生不同的力学性能的现象机理；并指出，Cr／C为4～8时能得到呈不连续的块状、棒状分布的M7C3,合金组织和性能较好；高铬铸铁在1000℃×3h淬火＋350℃×3h回火的热处理工艺下，可以获得理想的组织，块状、曲面板条状碳化物不连续的分布在硬度和韧性都能较好的回火马氏体基体上，合金的整体力学性能优异。     

高铬铸铁芯焊条堆焊层组织分析

基于焊芯过渡合金元素的技术思路,研制了高铬合金铸铁同质堆焊焊条．分析了不同药皮堆焊焊条的堆焊层组织及性能,定量表征了合金元素的过渡系数．结果表明,通过焊芯过渡合金元素的高铬合金铸铁堆焊焊条可获得组织和性能均匀的堆焊层．合金过渡系数高于85％．碱性药皮堆焊焊条堆焊层为亚共晶成分高铬合金铸铁,组织由奥氏体γ＋马氏体M＋碳化物Cr7C3组成．堆焊层硬度为44．5～56．5HRC．碱性石墨化型药皮堆焊焊条堆焊层组织由初生碳化物Cr7C3＋马氏体M＋碳化物Fe7C3＋少量石墨G组成,堆焊层硬度可达59～67HRC．     

钒和铜对高合金白口铸铁铸态组织及性能的影响

针对磨钼矿用磨球的湿式磨损工矿条件,通过对高合金白口铸铁进行成分设计、材料制备以及相应的性能测试和组织观察,分析了不同配比的Cu和V对高合金白口铸铁铸态组织及性能的影响.研究结果表明,不同的Cu和V含量对高合金白口铸铁碳化物的形态和分布影响不同.含量为1.0%的Cu和V的该合金（12.0%Cr）,其碳化物呈现短杆状、块状,均匀弥散分布于基体中,材料的硬度、冲击韧度和耐腐蚀磨损性能得到有效提高,相对耐磨性比不含Cu、V的普通高铬铸铁（18.0%Cr）约提高了15%.     

Nb、V、Ti加入量对高铬铸铁组织及磨损性能的影响

为提高金属材料的耐磨性,以高铬铸铁为实验基材,采用多元合金化法制备了实验材料,并观察与测试了实验基材和合金元素Nb、V、Ti不同加入量时材料的铸态组织和冲击磨损率。结果表明:实验基材的铸态组织为粗长条状奥氏体+粗大的六角形M_7C_3碳化物组成,其冲击磨损率最大,高达6.9 mg/min;随着合金元素的加入量分别在0.10%~0.70%之间逐步增加,实验材料的铸态组织主要由奥氏体+M_7C_3碳化物+Nb C、VC和Ti C碳化物组成。合金元素的加入量分别为≤0.20%时和≤0.70%时的铸态组织较为粗大,相应的冲击磨损率也较大,分别为5.4 mg/min和6.3 mg/min;当合金元素的加入量分别为0.40%时,奥氏体呈细短的条状,M_7C_3型碳化物呈圆钝短小的条或块状,Nb C、VC和Ti C碳化物呈微小的颗粒状均匀的分布在基体中,其冲击磨损率最小,仅为4.5 mg/min,冲击耐磨性相对于实验基材提高了1.5倍以上。     

W对铸态高铬铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察显微组织,X射线衍射分析相组成,并测定洛氏硬度、冲击韧度及耐磨性,研究了w(W)量对高铬铸铁组织及性能的影响。结果表明:含钨高铬铸铁的铸态组织为马氏体+奥氏体+碳化物;W在碳化物和基体中均匀分布,w(W)量为1%时,高铬铸铁硬度为58.75HRC,冲击韧度为11.18J/cm~2;w(W)量达到3%时,高铬铸铁冲击韧度明显下降;w(W)量在0~3%范围内渐增时,随着w(W)量的增加,耐磨性不断提高。     

钨对淬火回火高铬铸铁冲击性能和耐磨性的影响

通过冲击试验和磨损试验,研究了钨含量对淬火回火高铬铸铁性能的影响。结果表明,热处理对钨元素的分布影响不大,钨在基体和碳化物中均匀分布。随钨含量增加,淬火回火高铬铸铁硬度增加,冲击韧度和耐磨性先升高后降低。高铬钨铸铁硬度为62～65 HRC,冲击韧度为6～8 J/cm2,一定量钨的加入能显著提高高铬铸铁的耐磨性。     

开箱时间及热处理对Cr28铸铁组织和性能的影响

研究了浇注后不同开箱时间及热处理对Cr28铸铁组织和性能的影响。结果表明，随着浇注后在砂型中冷却时间的延长，Cr28铸铁的硬度和冲击韧度降低，铸件在铸型中冷却3h开箱空冷，硬度（HRC）可达58，冲击韧度a。可达4．5J·cm^-2。铸态Cr28铸铁的组织由马氏体、不同形状的M7C3型碳化物及残余奥氏体组成。1040℃正火＋100℃回火热处理可以提高铸件的硬度，HRC可达60。     

热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察微观组织,x射线衍射仪分析相组成,并测定洛氏硬度、冲击韧性及耐磨性,研究了热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响.结果表明,钨在高铬铸铁基体和碳化物中均匀分布,热处理对钨的分布影响不大,钨能显著提高高铬铸铁的性能.含钨高铬铸铁合理热处理工艺是1050℃奥氏体化淬火,250～350℃回火,在该热处理条件下的组织为马氏体 碳化物 少量残留奥氏体,铬的碳化物类型为Cr7C3、Cr23C6,钨的碳化物有WC1-x、W6C2.54W3C,硬度为62～63 HRC,冲击韧度为7～8 J/cm2,耐磨性比不含钨高铬铸铁显著提高.     

不同钒含量对低铬合金铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度及冲击韧度仪,研究了钒含量对低铬合金铸铁组织和性能的影响。结果表明:随着钒含量的增加,铸态试样的硬度和冲击韧度都增大;钒含量达到1%时,硬度可达到HRC 56.7,钒含量为0.75%时,冲击韧度达到最大值5.75 J/cm2;经过950℃保温3 h热处理后,试样的硬度和冲击韧度都有较大程度的提高;钒含量为0.75%试样的硬度达到HRC 63.3,钒含量为0.5%试样的冲击韧度达到9.13 J/cm2。钒的加入不仅可以细化晶粒,也可以提高材料性能。热处理后金相组织中网状碳化物数量减少,局部出现断网,碳化物尖角钝化,有白色碳化物析出。     

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。     

锰对Cr15MnV铸铁组织性能的影响

为了节约合金元素钼,选择1.5%～3.0%Mn的5种Cr15MnV合金研究锰对高铬铸铁组织和性能的影响。结果表明:随着含锰量的增加,高铬铸铁组织中的共晶碳化物粗化,网状特征更加明显,硬度、冲击韧度、耐磨性呈下降趋势;含2.0%和2.4%Mn的Cr15MnV合金具有较高的力学性能。     

热处理工艺对离心铸造高铬铸铁轧辊组织及硬度的影响

采用了光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等仪器,研究了离心铸造高铬铸铁轧辊铸态及淬火与回火后的显微组织结构、碳化物和硬度等。结果表明:高铬铸铁轧铸态组织主要是由奥氏体+少量马氏体+(Cr,Fe)₇C₃碳化物组成,碳化物呈粗大板条状或块状,不同温度热处理后,得到回火马氏体+(Cr,Fe)₇C₃+Cr₇C₃碳化物的组织,组织中粗大板条状碳化物消失,得到细小块状或椭圆状碳化物。该高铬铸铁轧辊铸态硬度为56.0HRC左右,在950℃淬火及400℃回火处理后硬度增加到了约65.5HRC。     

热处理工艺对Cr26型高铬铸铁组织和性能的影响

研究了热处理工艺对Cr26型高铬铸铁显微组织和力学性能的影响。结果表明:高铬铸铁铸态组织是由珠光体+奥氏体+马氏体+碳化物组成。热处理促使奥氏体向马氏体转变,热处理后组织主要为马氏体+碳化物。在热处理温度范围内,显著提高高铬铸铁的硬度和冲击韧度,同时均随淬火温度增加而增高,在950℃达到最大值,分别为HRC62.2和8.3 J·cm~(-2)。     

Nb/Ti对过共晶高铬铸铁组织及性能影响

研究了Nb和Ti对过共晶高铬铸铁显微组织和力学性能的影响。结果表明,Nb既不能细化初生碳化物,也不能细化共晶碳化物;随着Ti含量的增加,初生M_7C_3碳化物和共晶碳化物都具有明显的细化特征。组织中的初生碳化物和共晶碳化物的硬度随着Ti含量增加而增加,冲击韧度变化不大。高铬铸铁的耐磨性能随着Ti含量的增加而增加。     

打箱时间对Cr28铸铁组织和性能的影响

研究了Cr28铸铁衬板浇注后不同打箱时间对其组织和性能的影响。结果显示,Cr28铸铁的铸态组织主要是由马氏体和M7C3碳化物及残余奥氏体组成;随着浇注后打箱时间的延长,初生碳化物形貌变化不大,呈六角状,共晶碳化物由板条状向块片状变化。浇注后3 h打箱,材料具有较好的硬度,硬度达57.5 HRC、冲击韧度(Ak)为4.5 J,性能接近材料1 040℃正火 100℃回火后的性能。分析了浇注后不同的打箱时间材料性能变化的原因。