加铜提高灰铸铁的耐磨耐蚀和抗菌性能

使用非自耗真空电弧熔炼炉制备出了添加1.2%～3.6%(质量分数，下同)Cu的合金化灰铸铁，研究了Cu含量对灰铸铁的显微组织、耐磨耐蚀性能和抗菌性能的影响规律。结果表明：随着Cu含量的增加，灰铸铁基体中珠光体的含量大大增加，珠光体片层间距显著降低。其中3.6%Cu灰铸铁的综合性能达到最佳，相较于不含Cu的灰铸铁，其布氏硬度提高了1.48倍，摩擦系数从0.51降低到0.3,磨损失重减少了56%,自腐蚀电位增大到-0.609 V,自腐蚀电流密度减小到6.23×10^-5A·cm^-2。所有加Cu灰铸铁对于大肠杆菌的抗菌率都大于90%,尤其3.6%Cu灰铸铁的抗菌率达到99.02%,表明制备出的加Cu灰铸铁有很好的抗菌效果。     

渗铜对QT500-7组织及性能影响的研究

为提高QT500-7的表面力学性能，采用固体渗金属方法在其表面制备渗铜层，利用金相显微镜、扫描电镜、硬度计研究了铜在其中的扩散行为及其对组织和硬度的影响。根据计算结果可知，随着处理温度的升高，球铁基体相中的Cu固溶度随之提高，在1 173 K温度下固溶度可达0.56%(质量分数),铜在球铁中的扩散距离随扩散温度的升高、扩散时间的延长而增大，在1 173 K保温8 h的条件下其理论扩散深度为23μm。试验结果表明：Cu在QT500-7中的扩散抑制了珠光体转变阶段铁素体晶粒的长大，使珠光体的含量增多，铜向球铁中的扩散使得制备的渗铜层处石墨数量增加，缩小了与其心部石墨数量的差距。观察到的扩散层深度为40μm,较铜向铁的完整晶体的理论扩散距离有所增大。而球铁表面制备的渗铜层硬度较原始试样的略有提高。