内置钢筋Cr27高铬铸铁组织及力学性能的研究

发布时间：2022-02-19 11:50

　　过共晶高铬铸铁是工程中常见的耐磨材料,由于韧性较差,在高冲击应力工况下容易发生蹦碎、断裂等失效行为。本课题选用的Cr27高铬铸铁,碳当量达到4.467%,属于典型的过共晶高铬铸铁,针对其韧性差的特点,从制备复合材料的角度提出研究思路。本课题采用镶铸工艺将高硬度低韧性的高铬铸铁与高韧性低硬度的韧性材料结合制备出复合材料,本研究一共选用了两种韧性材料,分别为H08低碳钢和304不锈钢。通过固-液复合制备技术,即先将钢丝固定在型腔内,随后浇入高铬铸铁铁水,成功制备出高铬铸铁-低碳钢和高铬铸铁-不锈钢两类复合试样。通过改变浇注工艺来研究韧性材料对复合材料界面结合情况、基体组织和力学性能的影响,并通过泥沙磨损试验来研究复合材料的磨损机理。研究结果表明:1、两种复合材料的界面处结合良好,没有出现气泡、夹渣等缺陷,界面结合质量与浇注温度成正相关。在低碳钢-高铬铸铁复合材料界面处形成了一层环状的奥氏体组织,而在不锈钢-高铬铸铁复合材料界面处未观察到这种组织,这是由于界面两侧成分差异导致的结果,这层环状组织提高了界面的连接强度。2、钢丝的加入使得铁水在浇入型腔后快速冷却,在钢丝周围形成了组织细密的高铬铸... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高铬铸铁概述
        1.2.1 高铬铸铁
        1.2.2 影响高铬铸铁耐磨性的因素
    1.3 改善高铬铸铁使用性能的主要途径
        1.3.1 合金化
        1.3.2 变质处理
        1.3.3 热处理工艺
        1.3.4 深冷处理
        1.3.5 半固态凝固
    1.4 双金属复合铸造技术的研究现状
        1.4.1 离心铸造
        1.4.2 液-液复合法
        1.4.3 液-固复合法
        1.4.4 镶铸法的研究研究现状
    1.5 论文的研究目的意义
    1.6 论文的研究内容
第二章 实验方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验流程
    2.3 试验过程
        2.3.1 试样制备
        2.3.2 热处理
    2.4 分析及检测方法
        2.4.1 金相组织观察
        2.4.2 扫描电子显微及电子探针分析
        2.4.3 硬度及冲击韧性检测
        2.4.4 泥沙磨损试验
第三章 内嵌低碳钢对过共晶高铬铸铁组织和力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 工艺参数的确定
        3.2.1 钢丝材料与直径的选择
        3.2.2 浇注温度的确定
    3.3 实验内容与结果分析
        3.3.1 金相组织观察与分析
        3.3.2 界面元素分布
        3.3.3 复合试样的冲击韧性
        3.3.4 复合试样的断口形貌
        3.3.5 洛氏硬度测试
        3.3.6 维氏硬度测试
    3.4 本章小结
第四章 内嵌不锈钢对过共晶高铬铸铁组织和力学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 工艺参数的确定
    4.3 实验内容与结果分析
        4.3.1 金相组织观察与分析
        4.3.2 界面元素分布
        4.3.3 复合试样的冲击韧性
        4.3.4 复合试样的断口形貌
        4.3.5 洛式硬度测试
        4.3.6 维氏硬度测试
    4.4 本章小结
第五章 复合材料的磨损机理
    5.1 引言
    5.2 工艺参数的确定
    5.3 试验内容与结果分析
        5.3.1 磨损量分析
        5.3.2 磨损形貌分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土元素La对Cr26型高铬铸铁组织和耐磨性能的影响[J]. 刘旭.  热加工工艺. 2017(13)
[2]过共晶高铬铸铁在渣浆泵中的应用进展[J]. 韩跃,李春海.  通用机械. 2017(01)
[3]固-液复合铸造技术及其对双金属复合材料结合区组织的影响[J]. 李秋梅,孙建波,胡明.  佳木斯大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]等温淬火对高铬铸铁组织及性能的影响[J]. 钟运泽,邵红红,马媛媛,李承龙.  金属热处理. 2016(05)
[5]钼对金属型铸造高铬铸铁组织与性能的影响[J]. 夏鹏举,邹祥宇,寇小平.  陕西理工学院学报(自然科学版). 2016(01)
[6]稀土镁对轧辊用高铬铸铁变质效果的研究[J]. 寇小平,夏鹏举,杨帆,王永善,张伟.  热加工工艺. 2015(19)
[7]固液双金属复合铸造研究进展[J]. 刘平,刘腾,王渠东.  材料导报. 2014(01)
[8]不锈钢/高铬铸铁固-液复合铸造的研究[J]. 于杨,马幼平,杨蕾,李升,薛赠.  兵器材料科学与工程. 2013(02)
[9]含碳量对过共晶高铬铸铁显微组织与耐磨性的影响[J]. 杨诚凯,李卫.  铸造. 2012(12)
[10]离心铸造研究现状[J]. 张泽磊,杨刚,杨屹.  铸造技术. 2010(11)

博士论文
[1]消失模铸造高铬铸铁/碳钢双金属耐磨衬板研究[D]. 肖小峰.华中科技大学 2014

硕士论文
[1]Cr31过共晶高铬铸铁热处理及变质处理组织和性能的研究[D]. 杨晓艳.山东大学 2014
[2]过共晶高铬铸铁双金属复合锤头的制备及组织分析[D]. 周向葵.东北大学 2011
[3]高铬铸铁中碳化物生长形态的研究[D]. 李浩.西北工业大学 2007
[4]双金属复合铸造工艺的研究[D]. 张军.郑州大学 2006
[5]高铬白口铸铁半固态成形研究[D]. 戴长泉.昆明理工大学 2004
[6]碳化钨颗粒增强钢铁基局部复合材料及其应用研究[D]. 岑启宏.昆明理工大学 2001



本文编号：3632844