高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭熱處理組織和性能的研究
本文關(guān)鍵詞:高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭熱處理組織和性能的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本課題通過熱處理實(shí)驗(yàn)、硬度測試、沖擊試驗(yàn)、金相組織觀察、X射線衍射分析及掃描電鏡分析等研究了碳鋼與高鉻鑄鐵液-液復(fù)合和固-液復(fù)合生產(chǎn)錘頭材料的組織和性能,并進(jìn)行了錘頭的礦山試驗(yàn)。結(jié)果表明,三種不同鉻含量的高鉻鑄鐵錘頭鑄態(tài)硬度隨鉻含量的增加而增加。KmTBCr26NiMo(Cr26)硬度最高,HRC55,KmTBCr22NiMo (Cr22)次之,RC49, KmTBCr18NiMo (Cr18)最低,HRC38。正火熱處理可以提高實(shí)驗(yàn)材料硬度,三種高鉻鑄鐵基體硬度在563~642HV,碳化物硬度范圍在1220.0~2226.0HV。初析M7C3碳化物六邊形橫截面顯微硬度要高于縱截面顯微硬度。 正火+200℃x2h回火熱處理,Cr18金相組織為回火馬氏體+共晶碳化物+殘余奧氏體。共晶碳化物類型為M7C3型,呈板條狀或斷續(xù)狀分布。Cr22、Cr26型鑄鐵金相組織為回火馬氏體+碳化物+殘余奧氏體,組織中碳化物類型為M7C3型碳化物,初析碳化物呈六方桿狀獨(dú)立分布在基體中,截面為六邊形,共晶碳化物呈板條狀或菊花狀分布。 對(duì)于Cr22鑄鐵,950℃×2h隨爐冷至820℃×4h隨爐冷至720℃×4h爐冷和1050℃x4h隨爐冷至720℃×10h爐冷到室溫的軟化工藝,具有較好的軟化效果,硬度由鑄態(tài)的HRC49降到HRC40,Cr26熱處理軟化效果較差。高鉻鑄鐵鉻含量越高,軟化越困難。 Cr22高鉻鑄鐵正火溫度加熱溫度在980℃~1040℃時(shí),實(shí)驗(yàn)材料硬度較高。經(jīng)熱處理工藝980℃×0.5h正火+200℃×4h回火處理后,高鉻鑄鐵的硬度和沖擊韌性得到較好的匹配,其值分別為62.5HRC和6J/cm2。組織主要由馬氏體、共晶碳化物、二次碳化物和殘余奧氏體組成。實(shí)驗(yàn)材料沖擊試樣斷裂特征為解理斷裂+準(zhǔn)解理斷裂機(jī)制。 固-液復(fù)合錘頭碳鋼復(fù)合界面附近組織中鐵素體呈網(wǎng)狀分布在晶界處。組織中珠光體比例增加,說明高溫下鑄鐵組織中的碳向鑄鋼部分進(jìn)行擴(kuò)散。液-液復(fù)合鑄造錘頭,復(fù)合的結(jié)合面要比固-液結(jié)合面好。液-液復(fù)合高鉻鑄鐵中的Cr、C通過復(fù)合面向碳鋼部分發(fā)生擴(kuò)散,液-液復(fù)合面硬度分布平緩。礦山試驗(yàn)結(jié)果表明,高鉻鑄鐵-碳鋼復(fù)合錘頭使用壽命高于高錳鋼錘頭,具有較高的性價(jià)比。
【關(guān)鍵詞】:破碎機(jī)錘頭 高鉻鑄鐵 鑄造碳鋼 復(fù)合鑄造 熱處理 組織與性能
【學(xué)位授予單位】:西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TG163
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 主要符號(hào)表8-9
- 1 緒論9-19
- 1.1 引言9
- 1.2 破碎機(jī)錘頭的磨損機(jī)制9-10
- 1.3 錘頭耐磨材料的種類10-15
- 1.3.1 高錳鋼10-11
- 1.3.2 低合金鋼11
- 1.3.3 高鉻鑄鐵11-15
- 1.4 復(fù)合錘頭制造種類及其使用性能15-17
- 1.4.1 液-液復(fù)合法16
- 1.4.2 固-液復(fù)合法16-17
- 1.4.3 焊接復(fù)合法17
- 1.5 課題研究的目的和意義17
- 1.6 課題研究的主要內(nèi)容17-19
- 2 實(shí)驗(yàn)過程19-23
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料化學(xué)成分19
- 2.2 錘頭的熔鑄工藝19-22
- 2.3 實(shí)驗(yàn)材料的熱處理工藝22
- 2.4 力學(xué)性能測試22
- 2.5 金相組織及沖擊試樣斷口形貌觀察、物相分析22-23
- 3 錘頭用幾種不同鉻含量的高鉻鑄鐵組織和性能23-31
- 3.1 熱處理工藝23
- 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及其結(jié)果分析23-29
- 3.2.1 鑄態(tài)錘頭材料硬度測試結(jié)果23
- 3.2.2 熱處理后洛氏硬度測試結(jié)果23-24
- 3.2.3 熱處理試樣顯微硬度測試結(jié)果24-26
- 3.2.4 熱處理試樣的沖擊韌性測試結(jié)果26
- 3.2.5 實(shí)驗(yàn)材料熱處理后的金相顯微組織26-29
- 3.3 本章小結(jié)29-31
- 4 Cr22高鉻鑄鐵的熱處理組織與性能的研究31-53
- 4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及其結(jié)果分析31-51
- 4.1.1 熱處理加熱溫度對(duì)組織和性能影響31-35
- 4.1.2 熱處理加熱保溫時(shí)間對(duì)組織和性能影響35-40
- 4.1.3 不同溫度回火實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析40-46
- 4.1.4 實(shí)驗(yàn)材料回火保溫時(shí)間對(duì)組織和力學(xué)性能的影響46-51
- 4.2 本章小結(jié)51-53
- 5 高鉻鑄鐵軟化熱處理工藝的研究53-66
- 5.1 高鉻鑄鐵熱處理軟化工藝的制定53-56
- 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析56-65
- 5.2.1 兩種試驗(yàn)材料的硬度測試結(jié)果及分析56-57
- 5.2.2 不同熱處理工藝對(duì)其沖擊韌性的影響57
- 5.2.3 實(shí)驗(yàn)材料不同熱處理軟化工藝的金相組織57-63
- 5.2.4 沖擊斷口形貌掃描電鏡分析63
- 5.2.5 XRD物相分析63-65
- 5.3 本章小結(jié)65-66
- 6 復(fù)合鑄造錘頭的組織與性能的研究66-82
- 6.1 碳鋼-高鉻鑄鐵固-液復(fù)合鑄造錘頭組織和性能的研究66-72
- 6.1.1 雙金屬復(fù)合錘頭生產(chǎn)66
- 6.1.2 固-液復(fù)合界面和兩種復(fù)合材料的硬度66-67
- 6.1.3 實(shí)體錘頭高鉻鑄鐵的沖擊試驗(yàn)結(jié)果67-68
- 6.1.4 復(fù)合錘頭金相組織68-70
- 6.1.5 XRD物相分析70-71
- 6.1.6 掃描電鏡(SEM)分析結(jié)果71-72
- 6.2 碳鋼-高鉻鑄鐵液-液復(fù)合鑄造錘頭組織和性能的研究72-81
- 6.2.1 復(fù)合面宏觀硬度的測定72-73
- 6.2.2 復(fù)合材料組織顯微硬度的測定結(jié)果73-74
- 6.2.3 金相組織觀察和分析74-77
- 6.2.4 XRD物相分析77-78
- 6.2.5 SEM能譜分析78-79
- 6.2.6 復(fù)合鑄造錘頭缺陷分析79-80
- 6.2.7 復(fù)合鑄造錘頭的應(yīng)用80-81
- 6.3 本章小結(jié)81-82
- 7 結(jié)論82-83
- 參考文獻(xiàn)83-85
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文85-86
- 致謝86-88
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):281838
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