高炉衬板用Cr26高铬铸铁热处理工艺研究

利用正交试验法研究了淬火温度、保温时间和回火温度对Cr26高铬铸铁组织与力学性能的影响,并优化了热处理工艺参数。研究结果表明,随着淬火温度的提高,Cr26高铬铸铁淬火硬度随之增加;而延长淬火保温时间,淬火硬度则出现先升高后下降的趋势;三因素对Cr26高铬铸铁热处理后力学性能影响的大小顺序为:淬火温度、回火温度、淬火保温时间。最佳热处理工艺为1000℃×2h,风冷+260℃×2h,空冷,对应Cr26高铬铸铁力学性能为:HRC59.5,αK=8.0J·cm-2,组织为马氏体+M7C3碳化物+二次碳化物+残余奥氏体。

热处理对磨机磨片用Cr26高铬铸铁的组织及硬度的影响

针对磨机磨片的实际工作条件和性能要求,采用金相显微镜和洛氏硬度计研究淬火温度和回火温度对Cr26高铬铸铁组织和硬度的影响。结果表明：Cr26高铬铸铁的淬火加热温度宜选择在1020-1050℃,并在510-530℃回火3 h,此时洛氏硬度可达到62-63 HRC;回火组织为回火马氏体＋淬火马氏体＋莱氏体＋二次碳化物。该工艺目前在某造纸磨机磨片上得到成功应用,使用效果好。

Cr26高铬铸铁的抗氧化性

为确定高铬铸铁构件在高温下安全使用范围,采用增重法研究了Cr26高铬铸铁在900~1200℃下的氧化动力学,利用XRD、SEM和EDS对该种合金经900~1200℃×100 h恒温氧化后的氧化膜的微观形貌、相组成及其抗氧化机理进行了分析研究。结果表明:Cr26高铬铸铁在1000~1200℃下的氧化动力学表明,随温度升高,时间延长,氧化速度加剧且氧化膜层状剥落,不抗氧化;900℃下,表面形成了完整的保护膜,且无剥落,氧化速度明显降低,抗氧化性能好。

热处理回火温度对Cr26高铬铸铁组织与性能的影响

目前,有关淬火后回火温度对Cr26高铬铸铁组织及性能的研究报道不多。为此,采用XRD、OM、SEM、TEM和电子拉力试验机和洛式硬度计,研究了回火温度对Cr26高铬铸铁调质处理前后的显微组织和力学性能的影响。结果表明:调质处理前Cr26高铬铸铁中碳化物类型有M_7C_3、M_(23)C_6和M_3C_2;调质处理后Cr26高铬铸铁的显微组织得到明显改善,基体上弥散分布着细小的碳化物;抗拉强度和硬度值随回火温度的增加而降低,延伸率有所提高;回火温度为560℃左右时,抗拉强度、延伸率和硬度值分别为1 294 MPa、8.02%和38.6 HRC,有良好的力学性能。

Cr26高铬铸铁的软化处理研究

利用金相显微镜观察、XRD物相分析和洛氏硬度测试等方法,研究了不同软化温度处理后的Cr26高铬铸铁组织和硬度。结果表明:在800~950℃×lh炉冷至室温的软化处理后,Cr26高铬铸铁均得到珠光体+莱氏体+少量二次M7C3型碳化物组织;硬度由铸态的50HRC下降到软化后的36HRC;最佳软化工艺为860~920℃×1h炉冷,硬度是36HRC。

固液两相流泵叶轮用Cr26高铬铸铁的冲蚀率模型及影响因素

采用正交试验方法对Cr26高铬铸铁进行了冲蚀试验,基于冲蚀率理论计算模型对试验数据进行多元非线性回归,得到了Cr26高铬铸铁的冲蚀率计算模型并进行了验证;通过试验和模型计算对冲蚀率随其影响因素的变化规律进行了定量描述。结果表明:所建立的Cr26高铬铸铁冲蚀率计算模型具有较高的准确性;冲蚀率随冲蚀角度的增大先增大后减小再略微增大,最大冲蚀率出现在冲蚀角度40°附近,在低冲蚀角度下磨损形式以切削磨损为主,在高冲蚀角度下磨损形式以变形磨损为主;随着固体颗粒粒径的增大,冲蚀率增大,切削磨损占比增大,变形磨损占比减小;随着冲蚀速度的增加,切削磨损占比减小,变形磨损占比增大。

Cr26高铬铸铁在泥浆泵中应用的泥沙磨损机理分析

通过对目前国内广泛使用的ZG35SiMn泵壳过流部件的磨损检测,发现磨损具有显著的非均匀性,磨损穿孔是泥浆泵主要的失效形式。高铬铸铁作为一种多项组织材料,在泥泵泵壳应用中发挥了更大的效益,通过泥沙的磨损试验,发现Cr26高铬铸铁具有良好的耐磨性,冲蚀角为0°时,经过1,040°热处理、260°回火保温4小时处理的G5号试样,相对耐磨性高出45钢的9倍之多。进一步分析磨损机理表明:Cr26高铬铸铁的高耐磨性是在基体的"固定支撑作用"和硬质碳化物的"阴影效应"共同作用形成的,其受损是因为硬质碳化物的断裂、脱落及基体的显微切削造成的。

KmTBCr28铸铁组织和性能的研究

研究了铸态和不同正火加热温度和不同温度回火KmTBCr28铸铁的组织和性能。结果表明:KmTBCr28铸铁随着正火温度的提高,冲击吸收功逐渐提高,正火温度为1040℃时,材料具有较高的硬度和冲击吸收功;正火后回火,随回火温度提高,硬度有降低的趋势,冲击吸收功在100℃回火出现峰值,500℃回火出现铸铁回火脆性;KmTBCr28铸铁铸态可获得HRC54～57,AK=3.2～4.0J;奥氏体化加热温度为1040℃时,空冷100～200℃回火,铸件可获得HRC63～65,AK=4.3～4.5J。铸态及热处理态的组织为马氏体、残余奥氏体和(FeCr)7C3型碳化物组成。

提高Cr15类初次成分高铬铸铁堆焊层性能的研究

通过优化堆焊电焊条药皮组成物配比,提高Cr15类初次成分高铬铸铁堆焊层综合性能。单独添加钒铁合金效果不明显,但在与钼铁合金相配合加入时,可以获得最佳的堆焊层综合性能。焊条药皮组成物主要为石墨粉4.0%~4.5%、高碳铬铁粉52.0%~54.0%、钼铁合金14%、钒铁合金26%,就能实现焊层硬度较高,耐磨性优良的最佳组合配比。其堆焊层的综合性能最佳:硬度较高、耐磨性最佳、抗剥离性适中,优于对比试验组中某国外150高铬焊条以及笔者所在公司的DJ968高硼焊条。

多元合金化对共晶31Cr高铬铸铁碳化物的影响

采用多元合金化处理共晶31Cr高铬铸铁,借助金相显微镜、扫描电镜、AXIOS(PW4400)型X荧光及Leica图像分析仪对金相组织、成分、碳化物尺寸及形貌进行分析。结果表明,经多元合金化后,碳化物尺寸细化、形貌改善,碳化物形状因子K先增大后减小,粒度因子D先减小后增大;确定了最佳成分,其碳化物的形状因子K=0.83,粒度因子D=0.66μm;共晶组成相形核及长大机制转变的复合作用改善了碳化物尺寸;溶液中碳原子活度、碳化物界面张力的改变和产生离异共晶的共同作用导致了碳化物形貌的演变。

淬火工艺对Cr26高铬耐磨铸铁组织与硬度的影响

利用光学显微镜、洛氏硬度计等研究了不同淬火工艺对Cr26高铬耐磨铸铁组织与硬度的影响。结果表明:铸态Cr26高铬铸铁组织主要由初生奥氏体和碳化物组成。经980~1060℃不同温度淬火、空冷后,高铬铸铁组织中有大量二次碳化物析出。随着淬火温度的升高,析出的二次碳化物先增加后减少,试样硬度先升高后降低。1020℃淬火试样硬度达到峰值,为65. 7 HRC。1020℃淬火高铬铸铁,经空淬、油淬和水淬不同方式冷却,随着冷却速度的增大,高铬铸铁组织中碳化物颗粒、碳化物比例逐渐增大,硬度逐渐增大,其中水淬高铬铸铁试样硬度最大,达到68. 2 HRC。