球化退火及后续热处理对高铬耐磨铸铁组织与性能的影响

发布时间：2020-06-17 22:09

【摘要】：研究了球化退火及后续不同的热处理工艺对高铬铸铁材料组织与性能的影响。结果表明,在1 200℃高温退火后,高铬铸铁组织中的碳化物由长条菊花状变为短杆、颗粒状。再经过1 000℃加热4 h空冷淬火、500℃回火后,高铬铸铁的硬度为HRC61、冲击韧性为7.19 J/cm2,耐磨性也得到提高,获得较好的组织、硬度、韧性与耐磨性的最佳配合。
【图文】：

··在光学显微镜下进行组织观察。利用MM-W1型立式万能摩擦磨损试验机进行耐磨试验。施力为100N，转速110r/min，磨损10min。2试验结果与分析2.1铸态组织高铬铸铁的铸态组织为初晶奥氏体和共晶碳化物，如图1所示，由于奥氏体中的碳及其他合金元素在冷却过程中来不及充分析出，使得铸态下的奥氏体中含有大量的碳及其他合金元素，而处于不稳定的状态。其中的共晶碳化物（M7C3型）是以连续网状分布，这种碳化物的分布造成奥氏体组织结构的连续性被隔断，造成材料韧性较低，脆性增大，使用寿命较短。因此要改善铸铁的性能必须改变碳化物的形态与分布状态。2.2球化热处理组织与硬度采用不同的退火保温时间，随炉冷却后，硬度随着保温时间不同而不同，其硬度变化如表2所示，组织变化如图2所示。由表2可以看出，在相同的球化退火温度下，随着保温时间的延长相应的硬度值也随之升高，当退火时间延长到12h时，硬度降低。这是因为原始试样为铸态，碳和合金元素大量地固溶在奥氏体中，在球化退火保温过程中，基体中的碳化物溶入奥氏体中，形成过饱和奥氏体。随着退火保温时间的延长，溶入奥氏体中的碳化物也随时间的延长析出增加，奥氏体中的碳与合金元素含量降低。在高温时，碳化物会融入到奥氏体中，在冷却时，珠光体中的碳化物含量增加，并且从奥氏体中析出碳化物弥散分布在铁素体基体中，形成弥散强化，硬度升高。但是当保温时间为12h时，在1200℃下长时间保温，阻碍奥氏体晶粒长大的碳化物融入到奥氏体中，晶粒长大的限制条件消失，奥氏体晶粒很快长大，导致硬度值与10h的相比有所下降。由图1、2可以看出，高铬铸铁原始铸态组织中的碳化物呈长条形菊花状，而在球化退火后，加热保温时间为6h时，长条状的碳化物就已经开

本文编号：2718234