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热处理工艺对高铬白口铸铁组织与性能的影响

丁家圆

  高铬白口铸铁是继普通白口铸铁、镍硬铸铁发展起来的第三代白口铸铁。由于高铬白口铸铁自身组织的特点,使其比普通铸铁具有更高的韧性、耐热性和耐磨性等。目前,高铬白口铸铁已成为矿山、水泥、电力等工业领域重要的耐磨材料。 本研究在对某钢厂高铬白口铸铁磨球的实际使用工况要求以及磨损失效形式分析的基础上制定材料的成分,通过脱稳处理探讨热处理工艺对材料组织与性能的影响。并根据脱稳处理所得出的结论进行热处理工艺优化,采用分级处理工艺以提高高铬白口铸铁材料的抗磨性能。 研究结果表明:实验用高铬白口铸铁材料(1.97C%,18.12%Cr)经950~1050℃脱稳处理时,组织发生马氏体转变,材料硬度得到显著提高,在1010℃淬火时硬度达到最高值(HRC59);材料的冲击韧性随温度的提高而增加;回火处理可提高材料的冲击韧性,但降低其硬度。高铬白口铸铁材料在载荷50N,4h滑动磨损情况下,铸态材料的磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损的复合形式;当硬度较高(﹥56HRC)而冲击韧性较差(﹤4.96 J/cm2)时其磨损机制主要为疲劳磨损;当具有较佳的硬度(55HRC左右)和冲击韧性(﹥5.12 J/cm2)配合时,材料的磨损机制主要为磨粒磨损。分级处理可使高铬白口铸铁材料在具有较高硬度和二次碳化物弥散分布的情况下仍具有良好的冲击韧性和耐磨性。高铬白口铸铁材料经分级处理(1050℃+950℃)+回火处理(400℃)后试样磨损失重为铸态下的0.5倍,经1010℃+400℃处理的0.76倍,未经成分优化磨球材料(2.84C%,27.12Cr)的0.66倍,表现出很好的抗磨性能。……   
[关键词]:高铬白口铸铁;热处理;硬度;冲击韧性;抗磨性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南昌航空大学2010年
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