本文關(guān)鍵詞：鎢元素對過共晶高鉻鑄鐵組織與性能影響研究

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【摘要】：高鉻鑄鐵作為重要的耐磨材料而得到廣泛的研究與應(yīng)用,本文通過合金成分設(shè)計(jì),制備了不同含鎢量的過共晶高鉻鑄鐵。對鑄態(tài)試樣的組織性能進(jìn)行了研究,并通過電解萃取得到初生碳化物,對其進(jìn)行了深入的研究。為了進(jìn)一步提高鑄態(tài)試樣的性能,進(jìn)行了不同熱處理工藝的探索。將最后獲得的鑄態(tài)與熱處理試樣進(jìn)行三體磨粒磨損測試,研究了鎢元素及熱處理對試樣耐磨性的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,進(jìn)行分析,鑄態(tài)過共晶高鉻鑄鐵的基本組織主要為奧氏體和硬度較高馬氏體,而鉻元素和鎢元素則形成碳化物,其中鉻元素碳化物主要是M7C3、M23C6,而鎢元素碳化物主要為WC1-X、W6C2.54、CW3,鎢元素分布較均勻。鎢元素添加,試樣中初生碳化物粗化,但使試樣的力學(xué)性能得到改善。對試樣中初生M7C3碳化物研究表明,鎢元素添加后,初生碳化物的平均粒徑增大,仍為規(guī)則六邊形,其斷裂韌性和顯微硬度都得到了改善。5號試樣中,初生碳化物的彈性模量高達(dá)358.593GPa。淬火時,隨溫度升高,初生碳化物變化不大,共晶碳化物減少,且基體中生成越來越多細(xì)小碳化物,試樣硬度在1000℃達(dá)到最大值,沖擊韌性在950℃達(dá)到最大值,鎢元素在基體中析出以碳化物形式存在。均勻化處理后,試樣中珠光體平均層片間距減小。在500℃均勻化處理,隨保溫時間延長,試樣的硬度先增加后減少,在保溫6小時后,試樣硬度最大�；鼗饡r,隨溫度升高,試樣基體中板條狀馬氏體細(xì)化成針狀,且二次碳化物析出增多并粗化,初生碳化物變化不大,試樣硬度先下降后升高,在420℃試樣硬度最低。鑄態(tài)試樣磨損失重呈現(xiàn)出“M”型變化趨勢,各試樣磨損率呈現(xiàn)出同樣變化趨勢,且隨鎢元素增多,試樣磨損率下降,表明鎢元素能提高過共晶高鉻鑄鐵三體磨料磨損性能。含鎢量最多的5號試樣,在1050℃淬火且不同溫度回火后,試樣磨損失重大致呈現(xiàn)“N”型變化趨勢,磨損率變化亦然,420℃回火時,試樣磨損率最低。
【關(guān)鍵詞】：鎢元素 過共晶 高鉻鑄鐵 熱處理 三體磨料磨損
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG163
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 高鉻鑄鐵國內(nèi)外發(fā)展概況15
• 1.2 高鉻鑄鐵中基體組織研究15-16
• 1.2.1 奧氏體組織15
• 1.2.2 馬氏體組織15-16
• 1.3 高鉻鑄鐵中硬質(zhì)相研究概況16-18
• 1.4 合金元素對高鉻鑄鐵鑄鐵組織性能影響18-22
• 1.4.1 K/Na的影響18-19
• 1.4.2 氮元素的影響19
• 1.4.3 硅元素的影響19
• 1.4.4 錳元素的影響19-20
• 1.4.5 鈦元素的影響20
• 1.4.6 釩元素的影響20-21
• 1.4.7 鈮元素的影響21-22
• 1.4.8 稀土鎂合金的影響22
• 1.5 熱處理對高鉻鑄鐵組織性能的影響22-24
• 1.5.1 淬火的影響22-23
• 1.5.2 回火的影響23
• 1.5.3 保溫時間的影響23-24
• 1.6 課題研究意義與內(nèi)容24-26
• 1.6.1 課題研究意義24
• 1.6.2 課題研究內(nèi)容24-26
• 第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法26-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備26-31
• 2.1.1 合金成分設(shè)計(jì)26-28
• 2.1.2 合金熔煉工藝28-29
• 2.1.3 試樣制備29-30
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備30-31
• 2.2 成分分析31
• 2.2.1 化學(xué)成分31
• 2.2.2 元素分布31
• 2.3 顯微組織觀察31-33
• 2.3.1 光學(xué)金相觀察31-32
• 2.3.2 組織定量分析32-33
• 2.3.3 SEM形貌分析33
• 2.4 物相分析33
• 2.5 碳化物萃取33-34
• 2.6 熱處理工藝34-35
• 2.7 性能測試35-37
• 2.7.1 硬度35-36
• 2.7.2 沖擊韌性36
• 2.7.3 納米壓痕測試36
• 2.7.4 三體磨料磨損測試36-37
• 2.8 研究技術(shù)路線37-38
• 第三章 鑄態(tài)組織與力學(xué)性能38-56
• 3.1 鎢對鑄態(tài)過共晶高鉻鑄鐵組織的影響38-42
• 3.1.1 金相組織分析38-41
• 3.1.2 XRD分析41-42
• 3.1.3 EDS面掃描分析42
• 3.2 鎢對鑄態(tài)過共晶高鉻鑄鐵力學(xué)性能的影響42-46
• 3.2.1 鎢對硬度和沖擊韌性的影響42-43
• 3.2.2 沖擊斷口形貌分析43-46
• 3.3 鎢對鑄態(tài)試樣中初生碳化物的組織與性能影響46-55
• 3.3.1 初生碳化物形貌研究46-48
• 3.3.2 初生碳化物硬度與斷裂韌性研究48-52
• 3.3.3 初生碳化物的彈性模量研究52-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第四章 熱處理工藝對組織及力學(xué)性能的影響56-76
• 4.1 淬火工藝56-63
• 4.1.1 熱處理方案56
• 4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析56-63
• 4.2 均勻化處理工藝63-68
• 4.2.1 熱處理方案63
• 4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析63-68
• 4.3 淬火+回火的影響68-75
• 4.3.1 熱處理方案68
• 4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析68-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 第五章 含鎢過共晶高鉻鑄鐵三體磨料磨損研究76-86
• 5.1 鑄態(tài)試樣三體磨料磨損研究76-81
• 5.2 熱處理試樣三體磨料磨損研究81-84
• 5.3 本章小結(jié)84-86
• 第六章 結(jié)論86-88
• 致謝88-90
• 參考文獻(xiàn)90-98
• 附錄：攻讀碩士學(xué)位期間成果目錄98

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋紹峰;馬幼平;李秀蘭;;Si/C對高鉻鑄鐵初生奧氏體穩(wěn)定性及碳化物的影響[J];兵器材料科學(xué)與工程;2010年06期

2 朱寧;葉軍;韓福柱;顧琳;盧智良;;電火花線切割加工技術(shù)及其發(fā)展動向[J];電加工與模具;2010年S1期

3 李冰;周劍雄;詹秀春;;無機(jī)多元素現(xiàn)代儀器分析技術(shù)[J];地質(zhì)學(xué)報;2011年11期

4 張茂勛,大城桂作;高鉻鑄鐵耐磨粒磨損特性[J];機(jī)械工程材料;1991年04期

5 黃鈞聲;陳浩然;曾秀敏;朱毅;李欣;金東浩;;Cr20高鉻白口鑄鐵磨片的熱處理工藝[J];金屬熱處理;2008年06期

6 王新華;方曉輝;邢斌;李志明;孫玉福;;鎢對淬火回火高鉻鑄鐵沖擊性能和耐磨性的影響[J];金屬熱處理;2012年06期

7 王偉;肖于德;林家平;徐建秋;楊迎春;董鐵銘;鄧培成;;變質(zhì)低鉻白口鑄鐵的強(qiáng)韌化及耐磨性研究[J];礦冶工程;2010年02期

8 凡定勝;鎢合金白口鑄鐵襯板的研究和應(yīng)用[J];礦業(yè)快報;2003年01期

9 吳連生;斷口分析及其在失效分析中的應(yīng)用[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊);1994年05期

10 任善之;汪孟春;王續(xù)寶;李世忠;;鎢系合金白口鑄鐵低應(yīng)力沖蝕磨料磨損的研究[J];哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報;1983年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳華輝;趙會友;馬向東;邢建東;高義民;李衛(wèi);;我國耐磨材料的使用與發(fā)展概況[A];中國特殊鋼年會2005論文集[C];2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 苗樹森;鉻系耐磨鑄鐵磨球組織及性能研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2010年

2 馬國睿;高鉻鑄鐵稀土復(fù)合變質(zhì)處理的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2005年

3 楊宏山;深冷對去穩(wěn)處理高鉻鑄鐵硬化行為及其耐磨性的影響[D];四川大學(xué);2005年

4 郭帥;熱處理及合金元素對高鉻鑄鐵微觀組織和性能的影響[D];福州大學(xué);2006年

5 李俊;工藝條件對高鉻鑄鐵凝固組織及腐蝕行為的影響[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

6 于廣文;含鎢高鉻鑄鐵組織及性能研究[D];鄭州大學(xué);2007年

7 王春亮;納米壓痕試驗(yàn)方法研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2007年

8 張國強(qiáng);兩種新型耐磨堆焊材料及其堆焊金屬組織性能研究[D];山東大學(xué);2008年

9 陳衛(wèi)華;高鉻白口鑄鐵球形頂頭改性研究[D];南昌航空大學(xué);2011年

10 付曉虎;RE變質(zhì)高鉻鑄鐵組織與性能的研究[D];中南大學(xué);2012年

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本文編號：961725