高铬耐磨铸铁亚临界处理工艺的探讨.pdf

万方数据

含钨高铬耐磨铸铁亚临界处理工艺的探讨Wear试验材料与方法试验结果与分析赵春梅1，韩振丽2TreatmentChromium一试验研究一摘要：测试了含钨高铬耐磨铸铁经不同工艺亚临界处理后的硬度，探讨了含钨高铬耐磨铸铁亚临界处理工艺。结果表明，含钨高铬耐磨铸铁在适当的亚临界处理过程中会出现二次硬化，经570℃×5处理后可获得较高的硬度。关键词：含钨高铬耐磨铸铁；亚临界处理；硬度中图分类号：TGl63文献标识码：A文章编号：1008—1690(2008)0l一0047—003Sub·-criticalProcessofTungsten-containingHighResistantCastIron(1．CollegeUniversisity，QinhuangdaoUniversity，Qinhuangdao066004，Hebei)subjectedWords：tungsten-containingresistant高铬铸铁具有较高的硬度和耐磨性，已作为耐磨材料被广泛应用于水泥、电力、矿山和冶金等行业H．2】。然而，常用的高铬铸铁除含有较高的Cr和C外，还含有价格昂贵的Mo和Ni等元素【3J，成本较高。再者，高铬铸铁需要经过热处理后才可以使用，传统的热处理方式是采用高温淬火加低温回火，但这样处理的工件因温度过高易变形，同时，也增加了成本，从而限制了高铬铸铁在工业中的应用范围。因此，用廉价的合金元素代替昂贵的合金元素以及改善热处理工艺是发展该耐磨材料的实际问题，成为广大科研工作者研究的热点H“]。本文介绍一种含钨的高铬耐磨铸铁，并对该耐磨铸铁的亚临界处理工艺进行探讨，为该耐磨铸铁提供合适的热处理工艺。1试验材料在250kg中频感应电炉中熔炼，铁水熔化后用铝脱氧，当温度约1450℃时，在砂型中浇铸成尺寸为西40mm的坯料，其化学成分(质量分数，％)为2．75C，16．51Cr，2．46W，0．57Si，0．11Mn，0．037P，0．032S。将坯料放在SX-4-10型箱式电阻炉内分别加热到510℃、530℃、550℃、570℃、590℃、610℃、630℃，保温一定时间后出炉空冷。然后加工成尺寸10试样，用HR一150A洛氏硬度计测试各试样的硬度，并用NEOPHOT21光学显微镜和D／MAX—rB型X射线衍射仪(带石墨单色器，Ka辐射)分析试样的显微组织及组成相。2图1为高铬钨耐磨铸铁经亚临界处理后硬度与温度的关系曲线。可以看出，在所试验的温度范围内，高铬钨耐磨铸铁的硬度随着温度的升高而提高；温度为570℃时，硬度达最大值；然后，随温度进一作者简介：赵春梅(1980．)，女，黑龙江双鸭山人，硕士研究生，主要从事金属材料组织与性能的研究。联系电话：[phone]《热处理》2008年第23卷第1期(1．燕山大学材料学院，河北秦皇岛066004；2．燕山大学理学院，河北秦皇岛066004)ZHA0Chun．meil．HANZhen—li2wearmeasured．TheprocessWassecondarycastoccurKeytreatment；hardness收稿日期：2007．05-08全：岔：全：金：金：舍：全：全：-窖吧口吨启、=信、=信、：信、：舍：名吨，hMaterialsScienceandEngineering，Yanshan066004，Hebei；2．CollegeScience，YanshanAbstract：Thehardnesshighchromiumtungsten—containingirondifferentsub—criticaltreatingsub-criticaltreatmentforthisdiscussed．Theresultsrevealedthatthehardeningduringitssuitabletreatment，andhigherwouldbeobtainedafter570。C5h．iron；sub—criticalmm×100mm×10mmE—mail：[e-mail]’47‘
万方数据

后，硬度出现极大值，且临界处理温度越高，达到硬阻止了C从马氏体中析出，也增加了Fe原子的自扩变的温度，降低马氏体分解和残余奥氏体转变的速步升高，硬度逐渐下降。与临界处理前试样硬度(51．5HRC)相比，在570～610oC进行临界处理时，试样的硬度较高，出现二次硬化现象。由含钨高铬耐磨铸铁经亚临界处理后硬度与保温时间的关系曲线(图2)可以看到，含钨高铬耐磨铸铁的硬度随着保温时间的延长而逐渐增加，到达一定的保温时间度峰的时间越短。由金相组织(图3)结合XRD衍射图(图4)可知，含钨高铬铸铁铸态组织主要为过饱和奥氏体、马氏体和M，c，型