磨球用高合金白口铸铁组织及性能的研究

发布时间：2020-09-21 10:02

　　 本文在分析磨球材料研究现状的基础上，结合磨钼矿用磨球具体的工况条件，在高铬白口铸铁中加入适量的铜、钒制备高合金白口铸铁。通过加入变质剂RE、RE-B来研究变质处理及不同的热处理工艺对高合金白口铸铁磨球材料组织及性能的影响。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、摆锤式冲击试验机、洛氏硬度计、三体磨料磨损试验机等分析手段，分别考察了RE、RE-B变质处理及冷却方式和回火温度对高合会白口铸铁组织、冲击韧性、硬度及耐腐蚀磨损等性能的影响。 本试验研究最终确定的磨球用高合金白口铸铁的成份为：W_C％=2．6％，W_(Cr)％=12．0％，W_(Cu)％=1．0％，W_V％=1．0％，W_(Si)％=1．0％，W_(Mn)％=0．7％，S、P％≤0．05％，变质剂W_(RE)％=0．6％，W_B％=0．05％。研究结果表明：采用RE、RE-B作为变质剂进行变质处理可以改善高合金白口铸铁的组织、硬度、冲击韧性和耐腐蚀磨损性能。当RE加入量为0．9％时，变质效果比较明显，碳化物断网、团块化；当RE加入量为0．6％、B加入量为0．05％时，合金铸铁的碳化物网状断开趋势明显，硬度、冲击韧性和耐腐蚀磨损性等综合力学性能较理想。不同的淬火介质可以提高合金铸铁的冲击韧性、硬度。合金铸铁空冷时，其冲击韧性、硬度较好，但耐腐蚀磨损性较水玻璃淬火差。合金铸铁在400℃回火时基体组织中弥散分布大量细小的二次碳化物，力学性能最好。合金铸铁最佳的淬回火工艺为980℃×2h空冷淬火+400℃×3h空冷回火，可以获得最佳的硬度、冲击韧性和耐腐蚀磨损性能。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TG143.1
【部分图文】：

同时稀土原子易于在新生碳化物的表面吸附，使碳化物的择优长大速度受到阻碍，导致碳化物难于连接成封闭的网状。但当稀土加入量达到 1.2%时，共晶碳化物开始粗化，如图4一2(e)(勺O 4.2.2RE变质处理合金铸铁热处理态组织形貌图4一3为稀土变质处理合金铸铁热处理态组织形貌。由图4一3可以看出，单靠热处理的试样(图4一3(a))，其网状碳化物局部出现断开;由于在热处理过程中，稀土在晶界富集，降低了晶界能，使碳化物难以在晶界析出和长大，稀土变质后再经热处理，其网状碳化物代之以孤立的长条状、块状存在，同时基体中出现颗粒状二次碳化物，如图4一3(b)。这说明稀土变质并配以合适的热处理对改变碳化物形态的效果更明显。图4一3RE变质处理高合金白口铸铁热处理态组织形貌(a)未变质(b)此加入量0.9%’Fig.4一 3Mierostruetureofthehighalloywhitecastironatheattreatment afterRemodifieation4.2.3R〔变质处理合金铸铁力学性能a.硬度的影响加入不同含量RE对高铬铸铁硬度的影响见图4一4。由图4一4可以看出RE加入量的变化明显影响高铬铸铁的铸态硬度，既加入量为0.9%时铸态硬度达到最大值，当既加入量大于0.9%时

4变质处理高合金白口铸铁的组织及性能b.冲击韧性的影响由图4一5可以看出，咫变质处理可以提高高铬铸铁的冲击韧性，再经热处理其效果更显著;铸态冲击韧性最高为4.69J/c澎，热处理冲击韧性最高为 5.78)/cmZ。咫变质处理使试样中网状碳化物破碎，基体的连续性得到保护，当试样受到冲击时，对应力集中起一一一

本文编号：2823364