球化退火及后續(xù)熱處理對高鉻耐磨鑄鐵組織與性能的影響
發(fā)布時間:2020-06-17 22:09
【摘要】:研究了球化退火及后續(xù)不同的熱處理工藝對高鉻鑄鐵材料組織與性能的影響。結(jié)果表明,在1 200℃高溫退火后,高鉻鑄鐵組織中的碳化物由長條菊花狀變?yōu)槎虠U、顆粒狀。再經(jīng)過1 000℃加熱4 h空冷淬火、500℃回火后,高鉻鑄鐵的硬度為HRC61、沖擊韌性為7.19 J/cm2,耐磨性也得到提高,獲得較好的組織、硬度、韌性與耐磨性的最佳配合。
【圖文】:
··在光學(xué)顯微鏡下進行組織觀察。利用MM-W1型立式萬能摩擦磨損試驗機進行耐磨試驗。施力為100N,轉(zhuǎn)速110r/min,磨損10min。2試驗結(jié)果與分析2.1鑄態(tài)組織高鉻鑄鐵的鑄態(tài)組織為初晶奧氏體和共晶碳化物,如圖1所示,由于奧氏體中的碳及其他合金元素在冷卻過程中來不及充分析出,使得鑄態(tài)下的奧氏體中含有大量的碳及其他合金元素,而處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。其中的共晶碳化物(M7C3型)是以連續(xù)網(wǎng)狀分布,這種碳化物的分布造成奧氏體組織結(jié)構(gòu)的連續(xù)性被隔斷,造成材料韌性較低,脆性增大,使用壽命較短。因此要改善鑄鐵的性能必須改變碳化物的形態(tài)與分布狀態(tài)。2.2球化熱處理組織與硬度采用不同的退火保溫時間,隨爐冷卻后,硬度隨著保溫時間不同而不同,其硬度變化如表2所示,組織變化如圖2所示。由表2可以看出,在相同的球化退火溫度下,隨著保溫時間的延長相應(yīng)的硬度值也隨之升高,當(dāng)退火時間延長到12h時,硬度降低。這是因為原始試樣為鑄態(tài),碳和合金元素大量地固溶在奧氏體中,在球化退火保溫過程中,基體中的碳化物溶入奧氏體中,形成過飽和奧氏體。隨著退火保溫時間的延長,溶入奧氏體中的碳化物也隨時間的延長析出增加,奧氏體中的碳與合金元素含量降低。在高溫時,碳化物會融入到奧氏體中,在冷卻時,珠光體中的碳化物含量增加,并且從奧氏體中析出碳化物彌散分布在鐵素體基體中,形成彌散強化,硬度升高。但是當(dāng)保溫時間為12h時,在1200℃下長時間保溫,阻礙奧氏體晶粒長大的碳化物融入到奧氏體中,晶粒長大的限制條件消失,奧氏體晶粒很快長大,導(dǎo)致硬度值與10h的相比有所下降。由圖1、2可以看出,高鉻鑄鐵原始鑄態(tài)組織中的碳化物呈長條形菊花狀,而在球化退火后,加熱保溫時間為6h時,長條狀的碳化物就已經(jīng)開
本文編號:2718234
【圖文】:
··在光學(xué)顯微鏡下進行組織觀察。利用MM-W1型立式萬能摩擦磨損試驗機進行耐磨試驗。施力為100N,轉(zhuǎn)速110r/min,磨損10min。2試驗結(jié)果與分析2.1鑄態(tài)組織高鉻鑄鐵的鑄態(tài)組織為初晶奧氏體和共晶碳化物,如圖1所示,由于奧氏體中的碳及其他合金元素在冷卻過程中來不及充分析出,使得鑄態(tài)下的奧氏體中含有大量的碳及其他合金元素,而處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。其中的共晶碳化物(M7C3型)是以連續(xù)網(wǎng)狀分布,這種碳化物的分布造成奧氏體組織結(jié)構(gòu)的連續(xù)性被隔斷,造成材料韌性較低,脆性增大,使用壽命較短。因此要改善鑄鐵的性能必須改變碳化物的形態(tài)與分布狀態(tài)。2.2球化熱處理組織與硬度采用不同的退火保溫時間,隨爐冷卻后,硬度隨著保溫時間不同而不同,其硬度變化如表2所示,組織變化如圖2所示。由表2可以看出,在相同的球化退火溫度下,隨著保溫時間的延長相應(yīng)的硬度值也隨之升高,當(dāng)退火時間延長到12h時,硬度降低。這是因為原始試樣為鑄態(tài),碳和合金元素大量地固溶在奧氏體中,在球化退火保溫過程中,基體中的碳化物溶入奧氏體中,形成過飽和奧氏體。隨著退火保溫時間的延長,溶入奧氏體中的碳化物也隨時間的延長析出增加,奧氏體中的碳與合金元素含量降低。在高溫時,碳化物會融入到奧氏體中,在冷卻時,珠光體中的碳化物含量增加,并且從奧氏體中析出碳化物彌散分布在鐵素體基體中,形成彌散強化,硬度升高。但是當(dāng)保溫時間為12h時,在1200℃下長時間保溫,阻礙奧氏體晶粒長大的碳化物融入到奧氏體中,晶粒長大的限制條件消失,奧氏體晶粒很快長大,導(dǎo)致硬度值與10h的相比有所下降。由圖1、2可以看出,高鉻鑄鐵原始鑄態(tài)組織中的碳化物呈長條形菊花狀,而在球化退火后,加熱保溫時間為6h時,長條狀的碳化物就已經(jīng)開
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