變質(zhì)處理方式對Cr15高鉻鑄鐵組織和性能影響的研究.pdf

1、高鉻鑄鐵是一種優(yōu)良的抗磨材料，其存在的主要問題就是韌性儲備不足。對此，本文采用RE-V-Ti-B和K/Na組成的復(fù)合變質(zhì)劑，以三種不同的方式對Cr15高鉻鑄鐵熔液進行了變質(zhì)處理，即：變質(zhì)劑爐內(nèi)加入、出鋼槽中加入和鋼水包中加入，以期發(fā)現(xiàn)能夠提高高鉻鑄鐵韌性的最有效地變質(zhì)處理方式。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察和分析了高鉻鑄鐵的組織特征；運用XRD分析了高鉻鑄鐵的物相組成；檢測了不同變質(zhì)處理后高鉻鑄鐵的沖擊韌性和硬度。并且，系統(tǒng)地研究了奧氏體

2、化淬火溫度和回火溫度的變化對高鉻鑄鐵顯微組織、硬度和沖擊韌性的影響。在此基礎(chǔ)上，探究了變質(zhì)處理方式以及熱處理對Cr15高鉻鑄鐵組織和性能產(chǎn)生影響的機理，獲得的研究結(jié)果如下：
　　經(jīng)過變質(zhì)處理后，Cr15高鉻鑄鐵的初生奧氏體晶粒發(fā)生細化，共晶碳化物傾向于由連續(xù)的網(wǎng)狀向斷網(wǎng)狀和獨立分布的條塊轉(zhuǎn)變。其中，鋼包內(nèi)變質(zhì)效果最為明顯，爐內(nèi)次之，出鋼槽變質(zhì)效果最差。沖擊韌性的變化與組織變化相對應(yīng)。其中，鋼包內(nèi)變質(zhì)處理沖擊韌性達到8.2J/cm2

3、，爐內(nèi)變質(zhì)處理達到7.8J/cm2，出鋼槽變質(zhì)處理達到5.2J/cm2，而未變質(zhì)處理為4.8J/cm2；變質(zhì)處理在使沖擊韌性改善的同時也使硬度值略有增加。
　　高鉻鑄鐵經(jīng)1050℃奧氏體化空冷淬火后，其組織由馬氏體+殘余奧氏體+未溶碳化物+共晶碳化物組成。其中，基體組織的形貌與鑄態(tài)相比未發(fā)生明顯的改變，但是，共晶碳化物網(wǎng)卻發(fā)生了顯著地變化。高溫奧氏體化使共晶碳化物網(wǎng)的連續(xù)性明顯減弱，共晶碳化物的團球化趨勢明顯增強。其中，變質(zhì)處理的

4、共晶碳化物的變化比未變質(zhì)處理的更加明顯。當(dāng)回火溫度低于300℃時，回火處理對于高鉻鑄鐵的顯微組織沒有明顯的影響。回火溫度高于400℃以后，馬氏體基體上開始析出細小和彌散分布的碳化物顆粒，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體。隨著回火溫度的繼續(xù)升高達到500℃時碳化物的析出達到峰值。在此之后，繼續(xù)升高回火溫度使析出的碳化物顆粒開始長大，碳化物數(shù)量減少，并且，未溶碳化物顆粒也在長大，到達700℃最高回火溫度時基體上分布對的碳化物顆粒的尺寸達到最大。

5、>　　高鉻鑄鐵經(jīng)1050℃奧氏體化空冷淬火后，鋼包變質(zhì)處理的硬度最高，其次是爐內(nèi)變質(zhì)，再其次是出鋼槽變質(zhì)，未變質(zhì)處理最低。隨著回火溫度的升高，高鉻鑄鐵試樣的硬度總體上呈下降趨勢。當(dāng)回火溫度高于550℃時，硬度大幅度地開始下降。
　　高鉻鑄鐵經(jīng)1050℃奧氏體化空冷淬火后，鋼包變質(zhì)處理的沖擊韌性最佳，其次是爐內(nèi)變質(zhì)，再其次是出鋼槽變質(zhì)，未變質(zhì)處理最差。隨著回火溫度的升高，沖擊韌性總體上呈現(xiàn)上升的趨勢。其中，1050℃/50min空淬