本文關(guān)鍵詞：新型耐磨耐蝕高合金鑄鐵組織與性能研究

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【摘要】：由傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的混凝土輸送管管材具有沖擊韌性差和耐磨性差的缺點(diǎn),同時材料性能不穩(wěn)定,使用壽命短。本文的研究目的是設(shè)計(jì)一種新型成分的混凝土輸送管管材,通過變質(zhì)處理和熱處理工藝,使其在混凝土輸送條件下具有優(yōu)良的耐磨耐蝕性能,提高材料的穩(wěn)定性與使用壽命。通過金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀以及HR-150A型洛氏硬度計(jì)和JB294/147A沖擊試驗(yàn)機(jī)對耐磨耐蝕高合金鑄鐵進(jìn)行組織觀察和力學(xué)性能測試,采用MCF-30型沖蝕腐蝕磨損試驗(yàn)機(jī)對耐磨耐蝕高合金鑄鐵進(jìn)行沖蝕磨損測試。試驗(yàn)結(jié)果表明,耐磨耐蝕高合金鑄鐵變質(zhì)處理前后的鑄態(tài)組織均由索氏體+馬氏體+共晶碳化物+殘余奧氏體組成,經(jīng)過復(fù)合變質(zhì)處理后耐磨耐蝕高合金鑄鐵基體組織由變質(zhì)前的粗大柱狀樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸晶,碳化物也變得更加細(xì)小,網(wǎng)狀碳化物出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。經(jīng)復(fù)合變質(zhì)處理的耐磨耐蝕高合金鑄鐵,其硬度和沖擊韌度得到明顯提高。熱處理后耐磨耐蝕高合金鑄鐵變質(zhì)處理前后的組織均由回火馬氏體+少量殘余奧氏體+碳化物組成,組織進(jìn)一步細(xì)化,粗大的柱狀樹枝晶和長片狀碳化物消失,基體組織轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸晶,碳化物也由短棒狀轉(zhuǎn)化為細(xì)小的菊花狀,碳化物分布也明顯得到改善,硬度得到提高。變質(zhì)耐磨耐蝕高合金鑄鐵熱處理后,其力學(xué)性能明顯得到改善。鑄態(tài)硬度由變質(zhì)前的HRC52.7提高到變質(zhì)后的HRC64.0,沖擊韌度提高了43.3%,到達(dá)4.3J/cm2。沖蝕磨損試驗(yàn)表明,隨著磨損轉(zhuǎn)速的提高,耐磨耐蝕高合金鑄鐵試樣磨損量和磨損率均不斷增加,磨損表面沖蝕磨損形貌不斷惡化,當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到400r/min時磨損試樣有裂紋開始出現(xiàn),經(jīng)復(fù)合變質(zhì)處理的耐磨耐蝕高合金鑄鐵,經(jīng)熱處理后表現(xiàn)出最佳耐沖蝕磨損性能。論文通過對耐磨耐蝕高合金鑄鐵成分設(shè)計(jì)、變質(zhì)處理以及熱處理,大大改善了混凝土輸送管管材的組織、碳化物形態(tài)及分布,提高了其力學(xué)性能和耐沖蝕磨損性能,使其更加穩(wěn)定,使用壽命延長。
【關(guān)鍵詞】：耐磨耐蝕高合金鑄鐵 復(fù)合變質(zhì)處理 熱處理 組織和力學(xué)性能 沖蝕磨損性能
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG143.7
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 耐磨耐蝕鑄鐵研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 耐磨鑄鐵發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 耐蝕鑄鐵發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 沖蝕磨損工況下的磨損機(jī)制及理論研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 材料的沖蝕磨損機(jī)制12-13
• 1.3.2 影響沖蝕磨損的因素13
• 1.3.3 漿體沖蝕磨損特點(diǎn)和規(guī)律13-16
• 1.4 研究目標(biāo)及內(nèi)容16-17
• 第2章 試驗(yàn)材料的制備及試驗(yàn)方法17-27
• 2.1 試驗(yàn)方案17
• 2.2 材料成分設(shè)計(jì)17-21
• 2.2.1 耐磨耐蝕高合金鑄鐵成分設(shè)計(jì)18-21
• 2.2.2 變質(zhì)劑的選擇21
• 2.3 試驗(yàn)材料制備21-22
• 2.4 熱處理方案制定22-24
• 2.5 顯微組織分析24
• 2.6 力學(xué)性能測試24-25
• 2.7 沖蝕磨損測試25-27
• 第3章 變質(zhì)處理對耐磨耐蝕高合金鑄鐵組織和性能的影響27-47
• 3.1 變質(zhì)處理對耐磨耐蝕高合金鑄鐵組織的影響27-33
• 3.1.1 耐磨耐蝕高合金鑄鐵鑄態(tài)組織金相分析27-28
• 3.1.2 耐磨耐蝕高合金鑄鐵鑄態(tài)組織XRD分析28-29
• 3.1.3 耐磨耐蝕高合金鑄鐵鑄態(tài)組織的TEM分析29-33
• 3.2 變質(zhì)處理對耐磨耐蝕高合金鑄鐵力學(xué)性能的影響33-34
• 3.3 熱處理對耐磨耐蝕高合金鑄鐵組織的影響34-41
• 3.3.1 耐磨耐蝕高合金鑄鐵熱處理組織金相分析34-36
• 3.3.2 耐磨耐蝕高合金鑄鐵熱處理組織XRD分析36-37
• 3.3.3 耐磨耐蝕高合金鑄鐵熱處理組織TEM分析37-41
• 3.4 熱處理對耐磨耐蝕高合金鑄鐵力學(xué)性能的影響41-43
• 3.5 變質(zhì)處理與熱處理對耐磨耐蝕高合金鑄鐵性能的綜合影響43-44
• 3.6 小結(jié)44-47
• 第4章 耐磨耐蝕高合金鑄鐵沖蝕磨損性能的研究47-59
• 4.1 轉(zhuǎn)速 200r/min時耐磨耐蝕高合金鑄鐵沖蝕磨損性能47-49
• 4.2 轉(zhuǎn)速 300r/min時耐磨耐蝕高合金鑄鐵沖蝕磨損性能49-52
• 4.3 轉(zhuǎn)速 400r/min時耐磨耐蝕高合金鑄鐵沖蝕磨損性能52-54
• 4.4 轉(zhuǎn)速 500r/min時耐磨耐蝕高合金鑄鐵沖蝕磨損性能54-56
• 4.5 不同轉(zhuǎn)速對沖蝕磨損性能的影響56-57
• 4.6 小結(jié)57-59
• 第5章 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1013042