本文關(guān)鍵詞：脈沖電流處理低過(guò)熱過(guò)共晶高鉻鑄鐵熔體凝固組織研究

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【摘要】：過(guò)共晶高鉻鑄鐵(hypereutectic high chromium cast iron, HHCCI)具有較高的硬度和良好的耐磨性。在惡劣的工況下,過(guò)共晶高鉻鑄鐵表現(xiàn)出良好的性能,經(jīng)濟(jì)效益明顯,因此應(yīng)用遠(yuǎn)多于其他耐磨材料。其組織中存在較多初生碳化物,這些初生碳化物作為主要的硬質(zhì)相而使材料具有較好的耐磨性。但這種形態(tài)的初生碳化物尺寸較大,降低了過(guò)共晶高鉻鑄鐵的韌性,限制了其使用范圍,縮短了其使用壽命。因此,細(xì)化過(guò)共晶高鉻鑄鐵中的初生碳化物,改善其形貌,增加基體的連續(xù)性,從而提高組織韌性,對(duì)過(guò)共晶高鉻鑄鐵的工程應(yīng)用具有重要意義。本文主要采用脈沖電流(electric current pulse, ECP)處理方法,通過(guò)改變脈沖電流參數(shù)及處理方式,對(duì)低過(guò)熱過(guò)共晶高鉻鑄鐵凝固組織進(jìn)行細(xì)化處理。采用管式電阻爐,將過(guò)共晶高鉻鑄鐵試樣加熱至1360℃(其液相線為1337℃),過(guò)熱23℃,保溫3 min之后隨爐冷卻。在冷卻過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行脈沖電流處理,并采用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)及X-ray衍射(XRD)等技術(shù)手段,分析脈沖電流對(duì)初生碳化物的尺寸、形貌的影響,研究脈沖電流對(duì)低過(guò)熱過(guò)共晶高鉻鑄鐵凝固組織的細(xì)化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),脈沖電流處理效果在合金液相線以上低過(guò)熱溫度區(qū)間(1360℃～1337℃),液相線以上至固相線溫度凝固全過(guò)程(1360℃～1276℃),液固區(qū)間(1337℃～1276℃)依次遞減。脈沖電流處理結(jié)束的溫度接近固相線時(shí),其對(duì)熔體的攪拌和沖擊作用使共晶組織明顯細(xì)化。隨著脈沖處理時(shí)間的增加,組織中初生碳化物的尺寸由95.56 μm減小至62.32μm,后增大至78.32μm,共晶組織致密度增加。電壓為1000 V時(shí),其對(duì)熔體的攪拌沖擊作用較大,因此在液固區(qū)間進(jìn)行處理可達(dá)到細(xì)化目的,電壓為500V時(shí),其對(duì)熔體的攪拌沖擊作用較小,因此在液相區(qū)進(jìn)行處理細(xì)化效果較好。脈沖電流處理,使熔體中濃度差減小,提高了過(guò)共晶高鉻鑄鐵凝固組織中碳化物的形核率,并改變其生長(zhǎng)方式和形貌,從而使其細(xì)化。并且使基體中固溶的Cr元素增加,減小了基體的電位差,試樣組織腐蝕量減小57.87%,腐蝕速率減小62.47%；試樣顯微硬度由1398 HV-1420 HV提升至1485 HV～1501 HV。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG143

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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3 王均;曾明;楊宏山;劉浩懷;孫志平;沈保羅;黃四九;;不同熱處理對(duì)一種高鉻鑄鐵組織的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2005年06期

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本文編號(hào)：1291793