高铬铸铁在不同工作条件下磨料磨损耐磨性的研究

本文对含铬１５％、２０％、２８％，含碳２％～４％，含硼和不含硼，不同的热处理工艺，共计７２种成分状态的高铬系铸铁进行了低应力和冲击条件下的磨料磨损试验；测定了其宏观硬度，显微组织和碳化物数量；对宏观硬度、碳化物数量与耐磨性进行了相关分析。结果表明：磨损条件不同，磨损机理不同，其耐磨性的影响因素也不同，低应力磨料磨损的耐磨性与碳化物数量明显相关，冲击磨损的耐磨性与宏观硬度明显相关。此结论对根据不同工作条件合理选用高铬铸铁的成分和热处理工艺有指导意义．     

等离子熔覆高铬铁基涂层高温耐磨性与耐空蚀性

采用等离子熔覆工艺,以Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末为原料;在Q235钢基材表面制备了高铬铁基复合涂层。测试了涂层的高温耐磨性和耐空蚀性。结果表明,涂层中含有大量硬质耐磨相（Cr,Fe）7C3,具有较高的显微硬度,涂层在高温干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能和载荷特性,经44 h空蚀试验后累积的质量损失量为0Cr13Ni6Mo不锈钢的0.497倍,具有一定的耐空蚀性能。     

Effect of diboron trioxide on the crushing strength and smelting mechanism of high-chromium vanadium-titanium magnetite pellets

The effect of diboron trioxide (B₂O₃) on the crushing strength and smelting mechanism of high-chromium vanadium-titanium magnetite pellets was investigated in this work. The main characterization methods were X-ray fluorescence, inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy, mercury injection porosimetry, X-ray diffraction, metallographic microscopy, and scanning electron microscopy-energy-dispersive X-ray spectroscopy. The results showed that the crushing strength increased greatly with increasing B₂O₃ content and that the increase in crushing strength was strongly correlated with a decrease in porosity, the formation of liquid phases, and the growth and recrystallization consolidation of hematite crystalline grains. The smelting properties were measured under simulated blast furnace conditions; the results showed that the smelting properties within a certain B₂O₃ content range were improved and optimized except in the softening stage. The valuable element B was easily transformed to the slag, and this phenomenon became increasingly evident with increasing B₂O₃ content. The formation of Ti(C,N) was mostly avoided, and the slag and melted iron were separated well during smelting with the addition of B₂O₃. The size increase of the melted iron was consistent with the gradual optimization of the dripping characteristics with increasing B₂O₃ content.     

强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响

借助透射电镜、维氏硬度仪及计算机模拟,研究了外加强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响。结果表明,试验钢分别在无磁场及外加磁场强度为12T的条件下于200℃回火60min时均有M3C型碳化物析出;在外加磁场作用下,试验钢中析出的M3C型碳化物数密度相比无外加磁场作用时的相应值显著增加,但试验钢显微硬度未发生明显改变。     

淬火回火工艺对高碳热磨片显微组织及耐磨性的影响

为了解决热磨片服役过程中出现的磨损失效问题,对高碳热磨片在淬火回火过程中的显微组织变化及耐磨性进行了研究。以高铬高碳铸铁为研究对象,利用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度计、磨损试验机等对经过热处理后的样品进行组织观察和性能测试。实验结果表明：样品原始组织由初生(Cr,Fe)₇C₃、共晶(Cr,Fe)₇C₃、马氏体及奥氏体组成;低温回火时,碳化物变化不明显,基体为回火马氏体+奥氏体;随着回火温度的升高,碳化物逐渐增加,回火马氏体逐渐减少;当温度超过450 ℃时,回火马氏体消失,基体组织转变为铁素体+奥氏体;硬度随回火温度的升高呈现先略微减小、然后增大再减小的趋势,在450 ℃时硬度最高,为63.4HRC;与铸态相比,均匀分布的碳化物耐磨性提高了2.53倍。研究淬火回火工艺对高碳热磨片显微组织及耐磨性的影响,为提高高碳热磨片的耐磨性、延长其使用寿命提供了理论依据。     

铝钒合金化对高铬铸铁组织与性能的影响

探讨了铝、钒合金化对屈氏体高铬铸铁组织与性能的影响。实验结果表明,含Al 0.20％—0.30％ 可显著改善碳化物的大小及分布,使其变成岛状,并细化了基体组织,提高其耐磨性及冲击韧性。含 V 0.40％—0.50％ 可使铸态高铬铸铁的冲击韧性、硬度及耐磨性均得到提高。因此,采用铝、钒合金化办法,是改善高铬铸铁组织与性能的有效途径之一。     

高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原研究

将高铬型钒钛磁铁精矿、还原剂煤粉和黏结剂按一定比例配料、混匀、模压成型后进行直接还原,研究了煤种、碳氧摩尔比(COR)、还原温度、还原时间和添加剂等因素对高铬型钒钛磁铁精矿还原产物金属化率的影响,采用X射线衍射对还原产物进行物相分析.结果表明:以无烟煤为还原剂,碳氧摩尔比1.2、还原温度1 350℃、还原时间60 min的条件下,未采用添加剂时产物金属化率最高可达89.80%;在碳氧摩尔比1.2、还原温度1 250℃、保温时间30 min、添加质量分数为3%Ca F2条件下,还原产物金属化率达85.27%,有效降低了还原过程的能耗.还原温度低于1 250℃时,产物主要物相为金属铁,同时还有少量的Fe2O3,Fe3O4,Fe3C,Fe0.5M g0.5Ti2O5和Ti O2;1 300℃时,还原产物中出现Fe2VO4;高于1 350℃时,还原产物中出现了(Fe,Cr)和Ti3O5.     

熔模铸造高铬铸铁抛丸器叶片耐磨性

以正交试验法研究高铬铸铁抛丸器叶片最佳热处理工艺参数,通过添加微量钒元素及纳米WC/TiC颗粒,改善高铬铸铁件的耐磨性并提高使用寿命,取得了初步的成效。试验结果发现：当淬火保温时间3 h、回火温度450 ℃、回火时间2 h、叶片硬度60 HRC时,耐磨性最好;微量钒元素和纳米WC/TiC颗粒的加入,可细化叶片微观组织,改变碳化物形貌,使叶片耐磨性提高30%。研究结果表明,优化热处理工艺和添加特殊成分可提高高铬叶片的耐磨性,提高综合效益。     

高铬铸铁挤压铸造的计算机模拟

利用挤压铸造缩孔的计算机模拟软件,对高铬铸铁的挤压铸造进行了研究,得到了高铬铸铁挤压铸造的最佳工艺参数,论证了该工艺参数的合理性。该模拟对实际工作起到指导作用,为高铬铸铁用于挤压铸造研究提供了依据。     

高钒高速钢与高铬铸铁的滚动磨损性能对比研究

以高铬铸铁为参照，在自制的模拟轧辊磨损试验机上研究了高钒高速钢的滚动磨损性能．结果表明：随磨损循环次数的增加，两种材料的磨损量均直线地增加，高钒高速钢的相对耐磨性是高铬铸铁的4倍以上；高铬铸铁中的裂纹主要由于M7C3的严重碎裂而萌生于M7C3的内部，高钒高速钢中的裂纹则主要萌生于VC与基体的界面，并沿VC的表面扩展．高钒高速钢中VC形状好、不易碎裂及基体硬度高是其耐磨性优良的主要原因．