本文關(guān)鍵詞：脈沖電流作用下亞共晶高鉻鑄鐵組織演變及其性能研究

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【摘要】：高鉻鑄鐵作為高合金抗磨鑄鐵中應(yīng)用最廣泛的一種耐磨性優(yōu)良的材料,本文通過脈沖電流凝固技術(shù)對(duì)亞共晶高鉻鑄鐵處理,研究脈沖電流對(duì)其凝固組織和性能等影響。在亞共晶高鉻鑄鐵凝固過程中,試樣經(jīng)過3min的脈沖電流處理后,其凝固組織中初生相發(fā)達(dá)的樹枝晶結(jié)構(gòu)消失,枝晶�；深w粒狀,且晶粒在基體中的分布均勻性提高；共晶碳化物片長(zhǎng)、片寬和片層間距均有所減小,共晶碳化物形態(tài)的均勻性改善。脈沖電流處理亞共晶高鉻鑄鐵熔體,對(duì)凝固組織中各元素成分含量及分布影響不明顯。通過對(duì)脈沖電流的電壓、頻率、脈寬三個(gè)參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn),結(jié)果證明脈沖電流參數(shù)對(duì)初生相形態(tài)影響規(guī)律不明顯。經(jīng)過不同時(shí)間的脈沖電流處理后,均會(huì)使高鉻鑄鐵凝固組織有所改善,初生相樹枝晶結(jié)構(gòu)消失,晶粒得到不同程度的�；�,共晶碳化物片裝長(zhǎng)度、厚度和間距均有所減小,但脈沖處理時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),共晶碳化物又會(huì)產(chǎn)生粗化現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)方案內(nèi)脈沖處理時(shí)間為7min時(shí),可以獲得相對(duì)較好的凝固組織。在初生奧氏體形核生長(zhǎng)過程中,施加脈沖電流處理,由于脈沖電流產(chǎn)生的擾動(dòng)效果,減少了晶胞生長(zhǎng)前沿的成分過冷,初生奧氏體晶粒的長(zhǎng)大受到抑制,消除了晶粒擇優(yōu)生長(zhǎng),大大減少了奧氏體枝晶和二次晶臂的生成,阻礙了奧氏體晶粒長(zhǎng)大成樹枝晶結(jié)構(gòu)的趨勢(shì),從而使組織中的初生奧氏體實(shí)現(xiàn)�；蚧Ｔ跓o脈沖電流保溫7min處理過程中,較高的溫度有利于初生奧氏體枝晶的溶解球化；而加入脈沖電流保溫處理后,由于脈沖電流產(chǎn)生的熱效應(yīng),使晶體的溫度升高,加快晶內(nèi)原子和晶界遷移演變,促進(jìn)初生奧氏體枝晶溶解為顆粒狀。在1280℃脈沖處理時(shí)初生奧氏體球化明顯,發(fā)現(xiàn)初生奧氏體基本球化成大小、分布均勻的細(xì)小的球狀和顆粒狀。經(jīng)過脈沖電流處理后,亞共晶高鉻鑄鐵的沖擊韌性、初生相顯微硬度和沖擊磨料磨損性能有所改善,而耐腐蝕性影響不明顯。
【關(guān)鍵詞】：亞共晶高鉻鑄鐵 脈沖電流 組織 初生奧氏體 性能
【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】：2016
【分類號(hào)】：TG143
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 引言11
• 1.2 高鉻鑄鐵概述11-17
• 1.2.1 高鉻鑄鐵的組織12-14
• 1.2.2 高鉻鑄鐵的改性處理研究14-17
• 1.3 脈沖電流處理金屬凝固組織17-22
• 1.3.1 脈沖電流控制金屬凝固組織的研究18-19
• 1.3.2 脈沖電流在金屬熔體中的促進(jìn)形核機(jī)制19-22
• 1.4 課題研究意義22-23
• 1.5 研究?jī)?nèi)容及方案23-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法25-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料制作25-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料成分設(shè)計(jì)25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料成分和溫度測(cè)定25-27
• 2.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
• 2.2.1 高壓脈沖電源27
• 2.2.2 管式電阻爐27-28
• 2.2.3 電極28
• 2.2.4 多路溫度記錄儀28
• 2.3 試樣制備及處理28-31
• 2.3.1 脈沖處理試樣的制作及過程28-29
• 2.3.2 脈沖處理實(shí)驗(yàn)過程29-31
• 2.4 組織觀察和分析方法31-33
• 2.4.1 金相試樣制備與觀察31
• 2.4.2 組織的圖像分析31
• 2.4.3 X-ray衍射分析(XRD)31
• 2.4.4 掃描電鏡觀察(SEM)和EDS分析31-33
• 第三章 脈沖電流對(duì)亞共晶高鉻鑄鐵凝固組織的影響33-45
• 3.1 連續(xù)冷卻過程中脈沖處理對(duì)凝固組織的影響33-35
• 3.1.1 脈沖處理實(shí)驗(yàn)方案33-34
• 3.1.2 脈沖處理對(duì)凝固組織形態(tài)的影響34-35
• 3.2 脈沖參數(shù)對(duì)初生相形態(tài)的影響35-37
• 3.2.1 脈沖電流參數(shù)正交試驗(yàn)35-36
• 3.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果36-37
• 3.3 脈沖電流處理時(shí)間對(duì)凝固組織的影響37-40
• 3.3.1 不同脈沖處理時(shí)間實(shí)驗(yàn)37-38
• 3.3.2 脈沖處理時(shí)間對(duì)凝固組織形貌的影響38-40
• 3.4 脈沖電流處理對(duì)元素成分的影響40-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 脈沖電流對(duì)亞共晶高鉻鑄鐵初生相的球化機(jī)理45-59
• 4.1 連續(xù)冷卻過程脈沖電流球化初生奧氏體過程45-52
• 4.1.1 連續(xù)冷卻過程中處理實(shí)驗(yàn)45-46
• 4.1.2 連續(xù)冷卻無脈沖下的組織變化46-49
• 4.1.3 連續(xù)冷卻脈沖電流處理下的組織變化49-50
• 4.1.4 脈沖電流球化初生奧氏體結(jié)果分析50-52
• 4.2 在保溫過程脈沖電流對(duì)初生奧氏體球化的影響52-57
• 4.2.1 保溫過程中處理實(shí)驗(yàn)52-53
• 4.2.2 保溫過程中脈沖電流處理對(duì)組織影響53-55
• 4.2.3 保溫過程初生奧氏體�；治鲇懻�55-57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 第五章 脈沖電流對(duì)亞共晶高鉻鑄鐵性能的影響59-69
• 5.1 沖擊韌性測(cè)試59-61
• 5.1.1 沖擊韌性測(cè)試設(shè)備及方法59-60
• 5.1.2 試驗(yàn)結(jié)果60
• 5.1.3 結(jié)果分析60-61
• 5.2 顯微硬度測(cè)試61-63
• 5.2.1 顯微硬度測(cè)試設(shè)備及方法61-62
• 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析62-63
• 5.3 腐蝕性能測(cè)試63-66
• 5.3.1 深腐蝕測(cè)試63-65
• 5.3.2 極化曲線測(cè)試65-66
• 5.3.3 試驗(yàn)結(jié)論66
• 5.4 沖擊磨料磨損性能測(cè)試66-67
• 5.4.1 沖擊磨料磨損測(cè)試66-67
• 5.4.2 沖擊磨料磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果67
• 5.5 本章小結(jié)67-69
• 第六章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 主要結(jié)論69
• 6.2 展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 附錄79

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本文編號(hào)：749497