碳化物对高铬铸铁性能影响的分形理论讨论

通过大量的实验数据分析,研究了钒铁变质处理对高铬铸铁性能的影响,以及不同钒含量时碳化物形态、数量对高铬铸铁硬度、冲击韧度和耐磨性的影响.同时应用变形理论解释了碳化物的形态、大小、数量的变化对高铬铸铁力学性能的影响.     

碳化物对高铬铸铁性能影响的分形理论讨论

通过大量的实验数据分析,研究了钒铁变质处理对高铬铸铁性能的影响,以及不同钒含量时碳化物形态、数量对高铬铸铁硬度、冲击韧度和耐磨性的影响。同时应用变形理论解释了碳化物的形态、大小、数量的变化对高铬铸铁力学性能的影响。     

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。     

铸造工艺及合金化处理对高铬铸铁耐磨性能的影响

采用消失模铸造工艺和常规铸造工艺分别制备了经过合金化处理的高铬铸铁,并测定了其冲击韧度、硬度和耐磨性,结合金相组织的观察,研究了铸造工艺及合金化处理对高铬铸铁耐磨性能的影响。结果表明,采用常规铸造工艺时,加入适量的钒或钛,能够促进碳化物的细化,进而提高高铬铸铁的耐磨性,但过高的合金含量也会导致碳化物过度长大,材料韧性降低,耐磨性变差,但合金化处理对消失模铸造试样性能的改善作用不明显。     

等温淬火对高铬铸铁组织及性能的影响

研究了等温淬火工艺参数对高铬铸铁组织及性能的影响。结果表明,经950 ℃×2 h+280 ℃×2.5 h等温淬火后,高铬铸铁的基体组织为马氏体+下贝氏体+残留奥氏体,其硬度、冲击韧度及耐磨性均得到提升,与铸态相比,整体硬度提高约30%,冲击韧度提高约20%,耐磨性提高约41%,高铬铸铁实现了强度与韧性的良好配合。     

淬火温度对含硼高铬白口铸铁组织和性能的影响

研究淬火温度对不同含硼量高铬白口铸铁组织、力学性能和耐磨性的影响。试验结果表明,随着淬火温度的升高,冲击韧度先降低后升高,并在1 000℃淬火的冲击韧度最低,硬度则表现出了相反的规律。硼含量为0.32%的高铬白口铸铁在1 050℃淬火时综合力学性能最佳,宏观硬度为53.6 HRC,冲击韧度为5.2 J/cm2,相对耐磨性为1.020。     

钒对低铬白口铸铁性能及其碳化物结构的影响

以承德钢铁公司生产的含钒生铁为主要原料生产低铬白口铸铁，研究了钒含量对低铬白口铸铁组织及性能影响。结果表明，低铬白口铸铁加入钒，其硬度、冲击韧度和耐磨性均明显改善，而且钒的加入量在0．2％～0.3％时，耐磨性最好。这是因为钒能够使铸铁组织细化、强化，并且使碳化物的亚结构和宏观形态改善。     

热处理对高钒高速钢组织与性能的影响

研究了热处理对高钒高速钢残留奥氏体、硬度、冲击韧度及磨粒磨损性能的影响,筛选了适用于磨粒磨损工况的热处理工艺。结果表明,热处理工艺对碳化钒形态分布无明显影响,但对高钒高速钢基体中奥氏体含量和耐磨性有重要影响。淬火温度越高,回火温度越低,则残留奥氏体含量越高。残留奥氏体含量在20％-40％,耐磨性最好。最佳热处理工艺为(1000-1050)℃淬火,550％一次回火,此工艺处理后试样硬度较高,冲击韧度适中,耐磨性最好。多次回火后,高钒高速钢硬度降低,耐磨粒磨损性能下降。实际应用结果表明：经过合适热处理工艺处理后,高钒高速钢的耐磨性是高铬铸铁的3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。     

Cr26型高铬铸铁组织性能及其热处理工艺

研究了Cr26高铬铸铁化学成分的控制范围和热处理工艺对其硬度和冲击性能的影响,分析了该成分高铬铸铁经过不同热处理后的组织.结果表明,采用文中所述生产工艺和1 040℃±10℃×6h特殊淬火液淬火+275℃×6h或440℃×6 h回火的热处理工艺,高铬铸铁硬度达60 HRC以上,冲击韧度达10 J/cm2,其耐磨性是高铬铸铁Cr15的1.32倍,高锰钢ZGMn13的1.95倍.     

Effects of RE,V, Ti and B composite modification on the microstructure and properties of high chromium cast iron containing 3% molybdenum

The effects of RE, V, Ti and B on the microstructure and properties of high chromium cast iron containing 3% molybdenum under as-cast and heat treatment conditions were investigated with the method of comparing experiments. The results show that with the increase of RE content, the primary austenite of high chromium cast iron is obviously refined. The morphology of carbide is changed from netlike and lath to small multiangular isolated blocks or massive blocks, the isolated degree of carbide is improved obviously, and the size is significantly refined. The addition of V and B into high chromium cast iron can refine the microstructure, reduce coarse columnar crystals and make the carbide smaller and uniform. Through composite modification with RE, V, Ti and B, the hardness, wear resistance and impact toughness of high chromium cast iron are increased conspicuously. After heat treatment, the hardness of high chromium iron is increased significantly, but the toughness and wear resistance do not show great improvement.     

Cr25Mo2W3耐磨铸铁硬度和抗冲刷腐蚀性能

高铬钼钨耐磨铸铁以高硬度著称。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、电子探针微区成分分析、力学性能检测和盐水砂浆中的低角度冲刷腐蚀试验，研究了含碳量和含钼量对高铬钼钨耐磨铸铁组织、结构、硬度、冲击韧性和抗冲刷腐蚀性能的影响规律。结果表明，淬回火280Cr25Mo2W3铸铁是以马氏体和残余奥氏体为基体，以（Cr、Fe、W、Mo）7C3和（Fe、Cr、W、Mo）23C6为增强相的复合材料。在含碳量2．03％-2、79％的范围内，随着含碳量的增加，淬回火的Cr25Mo2W3耐磨铸铁的硬度逐渐提高，冲击韧度先升后降。随着含钼量的增加，280Cr25W3铸铁硬度提高，冲击韧度下降。M7C3和M23C6数量的增加以及MTC3显微硬度的提高，是提高铸铁硬度和降低韧性的主要原因。高硬度280Cr25Mo2W3耐磨铸铁的M7C3横剖面（择优生长方向的垂直面）硬度HV1645，纵剖面硬度HV1383，经淬回火热处理该铸铁的硬度达HRC65，具有优异的抗低角度冲刷腐蚀性能。     

碳含量对高铬铸铁性能的影响

通过力学性能、耐磨性能测试、金相组织观察、SEM形貌分析以及残余奥氏体测定。研究了碳含量对高铬铸铁性能的影响。试验结果表明，随着含碳量的增加，冲击韧度、残余奥氏体含量、滑动式磨损率下降：硬度随着含碳量的增加先上升，而后出现下降趋势；滚筒式磨损条件下，含1．8％C（质量分数）的高铬铸铁磨损率最小，耐磨性能最好。     

亚温处理稀土低铬铸铁湿磨态耐磨性能的研究

对经稀土复合变质的多元微合金化低铬铸铁进行亚温处理,以求其硬度与韧性的最佳匹配。试样在不同酸碱度（pH5、pH7和pH10）的砂浆中进行磨损试验,结果表明,稀土能提高低铬铸铁的耐磨性和抗氧化性。在湿磨态的磨损条件下,经亚温处理的稀土低铬铸铁件使用寿命明显高于高锰钢零件。     

含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织和力学性能的影响

高碳量高铬钼钨耐磨铸铁是一类新的耐磨材料。通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)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,研究了含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构、硬度和冲击韧性的影响。结果表明,在含W为0～2.79%时,随着含W量的增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的二次碳化物结构类型没有改变,二次碳化物为M23C6型结构,二次碳化物数量增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度提高。高硬度高铬钼钨耐磨铸铁硬度61.3～63.2HRC,冲击韧度3～4J/cm2,综合力学性能较好。290Cr26MoW2.79铸铁的硬度超过63HRC,可用于冲刷磨损(磨蚀)等严酷磨损工况。     

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。     

钒、钛对高铬铸铁中碳化物形态及耐磨性的影响

根据衬板工况要求，研制了加入微量V、Ti元素的高铬白口铸铁衬板。研究表明：V和Ti能使高铬铸铁组织细化，碳化物形态改善，硬度、冲击韧度和抗磨性提高。     

盐浴等温淬火对高合金白口铸铁组织及性能的影响

研究了盐浴等温淬火对高合金白口铸铁组织和性能的影响。结果表明：不同温度盐浴淬火，高合金白口铸铁共晶碳化物形态及分布基本没有变化，基体组织是过冷奥氏体在不同温度下的转变产物；盐浴等温淬火可提高高合金白口铸铁的冲击韧性及耐磨损性能。随着盐浴等温淬火温度的提高，高合金白口铸铁冲击韧性、硬度有所下降。