含鎢高鉻鑄鐵組織及性能研究.pdf

1、本文通過金相觀察、X射線衍射分析、能譜分析、洛氏硬度實驗、沖擊韌度實驗、耐磨性實驗、磨損試樣的磨損面觀察、沖擊斷口觀察，研究了鎢和熱處理對高鉻鑄鐵的組織、力學(xué)性能、耐磨性能的影響；確定了含鎢高鉻鑄鐵的合理鎢含量及熱處理工藝；通過與含鉬高鉻鑄鐵的淬透性比較，研究了鎢、鉬對高鉻鑄鐵淬透性的影響。同時，研究了適合Cr26含鎢高鉻鑄鐵的RE-Nb復(fù)合變質(zhì)劑。 實驗結(jié)果分析表明，鑄態(tài)下含鎢高鉻鑄鐵的組織由奧氏體、馬氏體和碳化物組成，鉻的碳

2、化物主要形式有M<,7>C<,3>、M<,23>C<,6>，鎢在基體和碳化物中基本均勻分布，鎢的碳化物主要以WC<,1-x>、W<,6>C<,2.54>、CW<,3>為主。鎢同時提高基體和碳化物的硬度，從而提高宏觀硬度，隨著鎢含量的升高，含鎢高鉻鑄鐵的磨損失重減少，沖擊韌度先提高，當鎢含量為3﹪時，沖擊韌度開始下降。鎢含量為1.03﹪時，高鉻鑄鐵的硬度為58.75HRC，比不含鎢的提高3 HRC，沖擊韌度為11.18 J/cm<'2>，

3、提高1.75 J/cm<'2>，磨損失重為3.8mg，減少54.8﹪。 熱處理后，含鎢高鉻鑄鐵的組織由馬氏體、殘余奧氏體和碳化物組成，鉻的碳化物類型沒有變化，鎢的碳化物以WC<,1-x>、W<,6>C<,2.54>、CW<,3>、W<,2>C為主，熱處理對鎢在高鉻鑄鐵基體和碳化物中的分布幾乎沒有影響。隨著淬火溫度的提高，洛氏硬度提高，耐磨性提高。隨著回火溫度的提高，沖擊韌度下降，硬度先升高，550℃回火時開始下降。含鎢高鉻鑄鐵的

4、合理熱處理工藝為1050℃淬火250℃回火，此熱處理工藝條件下，含鎢1.03﹪的硬度為61.8HRC，沖擊韌度為7.9J/cm<'2>，磨損失重為2.7mg，減少66.7﹪。 通過鎢、鉬對高鉻鑄鐵淬透性影響的比較，試樣尺寸為60×120×120mm時，950℃淬火時含鉬高鉻鑄鐵的心部硬度在60～62HRC，已經(jīng)能夠淬透。 1050℃淬火時不含鎢、鉬試樣的心部硬度60～61HRC，能夠淬透。1100℃淬火時，含鎢3.341﹪高鉻鑄

5、鐵硬度在61～62HRC。所以鉬能夠強烈提高高鉻鑄鐵的淬透性，由于鎢溶入基體后，能夠提高碳和合金元素在淬火時的擴散激活能，淬火后基體仍存在相對較多的碳和合金元素，馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度Ms依舊很低，從而奧氏體很難轉(zhuǎn)化為馬氏體。 通過對含鎢高鉻鑄鐵RE-Nb復(fù)合變質(zhì)劑的研究發(fā)現(xiàn)，稀土和鈮都能夠細化奧氏體和碳化物，稀土和鈮復(fù)合變質(zhì)的合適配方為0.4．﹪稀土硅鐵+1.2﹪鈮鐵(稀土硅鐵中稀土含量為RE 25﹪，鈮鐵中鈮的含量為Nb 65﹪