高硼铁基合金在不同铸型中凝固的组织与力学性能

高硼铁基合金在熔模壳型和金属铸型中凝固时,铸态组织部是由树枝状基体和共晶硼化物Fe2B组成．随熔体冷却速率增加,枝晶晶粒尺寸减小,硼化物形态从熔模壳型时的鱼骨状变为金属铸型时的筛网状,硼化物在组织中分布的均匀性增加,但其化学组成没有改变．经1030℃保温2 h,水淬以及200℃回火1 h后,两种铸型铸造试样的基体大部分转变为板条状马氏体;熔模壳型铸造试样的硼化物形态基本保持不变,而金属铸型铸造试样的硼化物粒化．热处理后,金属铸型铸造试样的力学性能高于熔模壳型铸造的试样,其硬度提高5．9％,抗拉强度提高17．5％,冲击韧度提高60％．

高合金铁基粉末冶金材料摩擦磨损性能的研究

为了获得高性能的耐磨材料,采用粉末冶金方法制备了高合金颗粒强化铁基材料.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和摩擦磨损实验研究了干摩擦状态下材料的摩擦磨损性能.结果表明:材料的磨损机理是由粘着磨损、磨料磨损和接触疲劳磨损共同作用的.本文研究的高合金铁基粉末冶金耐磨材料,在50 s内进入稳定磨损阶段,能在很短的时间里达到最佳使用效果.干摩擦120 min后,材料的比磨损量小,仅为2.096×10-15 kg/(m.N),摩擦系数变化不大,在0.05～0.06保持相对稳定,说明材料的耐磨性能较好.材料组织中M6C碳化物能保证材料很好的耐磨性能,而M2C碳化物则降低材料的耐磨性能.

Mo含量对铁基熔覆层组织及性能的影响

为改善铁基熔覆层组织的均匀性,提高其耐磨性能,利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计和磨损试验机,研究了Mo元素对铁基熔覆层组织及性能的影响。结果表明,不添加Mo的熔覆层主要由奥氏体和针状碳化物(M_(7)C_(3))组成,熔覆层组织不均匀,整体硬度波动大,耐磨性较差,磨损过程中出现了大范围剥落;添加Mo元素后,熔覆层组织均匀细化,强化相(M_(7)C_(3)及Fe_(7)Mo_(3))主要呈网状分布,整体硬度较为均匀,其中Mo添加量为10%时熔覆层的耐磨性能最好,较基体提升了1.76倍。因此,加入Mo元素可以改善铁基熔覆层组织的均匀性及耐磨性,研究结果可为提升材料表面的耐磨性提供理论参考。

抗冲击磨损奥氏体堆焊材料

针对具有冲击磨粒磨损工况条件,成功研制出了一种奥氏体堆焊材料EKCM50。该堆焊材料为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系,通过耐磨性对比试验分析,堆焊合金耐磨性能优于D256焊接材料。经过加工硬化冲击试验,EKCM50焊接材料堆焊层硬度由32HRC升高到45HRC,经过冲击磨损试验,40min后,试验材料堆焊磨损失重几乎不变。通过对该材料的加工硬化和磨损性能的试验研究,探讨了此种奥氏体材料的加工硬化及耐磨机理,以及加入的合金元素对该焊接材料的耐磨性及耐磨机理的影响规律。

烧结铁基材料中合金元素对耐磨性的影响

对部分常用烧结铁基材料的耐磨性进行了定性比较,为合理选用现有各种材料提供了参考。

类高熵硬质相复合强化铁基耐磨堆焊材料研究现状

铁基耐磨堆焊材料因价格低廉、性能良好而广泛应用于工业领域。然而,传统高碳高铬铁基合金耐磨性提升往往需要加入大量硬质相,这会使合金脆性增大,导致硬质相脱落影响耐磨性。为解决这一矛盾,在不提高成本的前提下,控制加入硬质相的比例,使其形成具有类高熵性质的硬质相,在增强材料耐磨性同时使合金保持一定的韧性,是一个新型的研究方向。综述了Mo、Ti、W、V、Nb等合金元素对铁基耐磨合金的影响,它们可在铁基耐磨合金中形成碳化物,并通过细化组织、改变硬质相尺寸及分布来提高材料的耐磨性。介绍了多元硬质相强化铁基耐磨堆焊材料的现状,多元强化比单一组元强化更有效。重点介绍了(类)高熵碳化物强化耐磨材料的研究现状,高熵碳化物陶瓷具有优异性能,且类高熵硬质相强化高锰钢的效果显著,为类高熵硬质相复合强化铁基耐磨堆焊材料的研究提供了一定的参考。

粉末冶金二次合金化制备铁基抗磨材料

本研究利用粉末冶金技术,首先将设计好的铁基合金成分,在中频感应炉中经高温熔炼合金化后,进行高压水雾化制取预合金粉末。然后再一次设计烧结合金化成分,并与预合金化粉末在球磨机中球磨混合,完成后加成型剂,压制成形,成形坯料在真空炉中进行第二次合金化烧结,制备了一种高硬度、高强韧性的铁基抗磨材料,测试的抗弯强度平均1940MPa,烧结态密度7.54g/cm^3,相对密度达到了97.9%~99%,烧结态硬度HRC59,冲击韧性10.6J/mm^2,它的抗磨耗磨损性能是高锰钢钢结硬质合金的1.3倍,测试的组织状态为碳化物+奥氏体+部分马氏体。