硼对Fe-1.0C-B合金铸态性能的影响

借助光学显微镜、XRD分析等手段,对硼质量分数0.76%~3.09%的Fe-1.0C-B合金铸态性能进行了研究。结果表明,随着硼含量的增加,Fe-1.0C-B合金硬度增加,冲击韧度下降;其中含硼量为0.76%的Fe-1.0C-B合金的铸态硬度为48.6 HRC,冲击韧度为5.25J/cm-2,其性能高于含硼量为0.79%~2.23%的Fe-0.77C-B合金的性能。

硼对Fe-0.77C-B合金性能的影响

为明确硼对Fe-0.77C-B合金性能的影响,考察了不同硼含量Fe-0.77C-B合金的性能。结果表明,砂型凝固条件下,随着硼含量的增加,Fe-0.77C-B合金硬度增加,冲击韧度下降;1000℃正火处理后,这一规律依然保持。含硼2.23%的Fe-0.77C-B合金正火处理后的性能与高铬铸铁KmTBCr12的性能相当。

硼对Fe-0.77C-B合金凝固组织先共晶相的影响

借助光学显微镜、XRD分析等手段,研究了硼对Fe-0.77C-B合金凝固组织先共晶相的影响。结果表明,砂型条件下,Fe-0.77C-B合金的凝固组织由先共晶相和共晶莱氏体组成,硼直接影响先共晶相的种类和数量。硼含量较低时,Fe-0.77C-B合金凝固组织中不会出现Fe2B。随着硼含量的增加,凝固组织中的先共晶奥氏体逐渐减少。硼含量为3.09%的试样中,Fe2B取代奥氏体成为先共晶相析出。

硼对铸态Fe-0.4C-B合金组织与性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析仪等手段,研究了在碳含量一定的基础上,硼对铸态Fe-0.4C-B合金的凝固组织及性能的影响规律。结果表明,铸态Fe-0.4C-B合金的凝固组织主要由珠光体、铁素体和含硼碳化物(硼化物)组成,且随着硼含量的增加,共晶组织百分含量在不断增加,使其硬度上升,冲击韧度下降。通过调节合适的硼含量,硬度大于44 HRC,冲击韧度大于6 J/cm2。

硼对正火态Fe-0.4C-B合金磨粒磨损性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析等手段,研究了碳含量一定的基础上,硼对1050℃正火Fe-0.4C-B合金的组织及磨粒磨损性能的影响规律。结果表明:1050℃正火Fe-0.4C-B合金组织由珠光体+铁素体+含硼碳化物Fe23(C,B)6和Fe2B组成,正火处理没有改变含硼碳化物Fe23(C,B)6在初生奥氏体枝晶间连续网状分布;随着硼含量的增加,1050℃正火Fe-0.4C-B合金试样磨损率先降低后升高,耐磨性先升高后降低,在碳含量0.44%、硼含量2.95%时,耐磨性和高铬铸铁相当。

钛和冷速对过共晶Fe-4.5B-1.0C合金组织细化的影响

借助扫描电镜和透射电镜,研究了钛和冷速对过共晶Fe-4.5B-1.0C合金显微组织的影响。该合金加入钛后,可与钢液中的碳在高温下生成大量的TiC。TiC对初生硼化物和共晶硼化物均有细化作用:一部分作为初生硼化物异质形核核心使其细化,另一部分在基体中嵌入初生硼化物阻碍其生长;嵌入初生硼化物的TiC改变了共晶硼化物依附初生硼化物的特点,使共晶硼化物分布细小均匀。初生硼化物对冷速敏感,随冷速加快,组织细化显著。