高碳钢与球墨铸铁的两体磨粒磨损和基体显微组织的特性关系

基体组织对材料的性能有重要影响．本文以高锰钢、高碳低铬钢（ＧＣｒ１５）、球墨铸铁为试验材料，研究了不同热处理条件下获得的非平衡基体组织试样的碳化硅两体磨损特性．结果表明，在所试验的马氏体、马氏体十残余奥氏体、单相奥氏体以及贝氏体＋马氏体＋奥氏体复合基体中，以淬火马氏体最耐磨，贝氏体复合组织的耐磨性仅与高锰钢单相奥氏体相当．适当地增加残余奥氏体含量．即提高淬火温度可提高马氏体基体组织的耐磨性．     

珠光体基球墨铸铁的无润滑滑动磨损

在较大载荷与速度范围内(3～20kgf,0.25～7.5m/s)用销盘法研究了含铜、钼珠光体基球墨铸铁的无润滑滑动磨损特性。研究结果表明这种材料在一定载荷下,随着摩擦速度的增大,出现两个轻微磨损区和两个剧烈磨损区。在第二个轻微磨损区中,摩擦表面形成了高硬度的白亮层。与前人观点不同,认为白亮层不是使试样具有高耐磨性的原因,此时的低磨损率是由于摩擦热使试样表面升温到临界点以上并发生了氧化所致。根据实验结果绘制了这种材料的磨损图。     

球墨铸铁显微组织的体视学定量分析

为了测试球墨铸铁显微组织中给定相的体积分数、粒子的平均截线长度等参数,采用了显微组织体视学定量分析方法,从图像中提取特定几何形态数据进行显微组织特征定量分析,解决了显微组织形貌与性能之间的相互关系。结果表明:该方法初步实现了显微组织特征的参数化描述,为定量化研究球墨铸铁显微组织演变及性能与组织的关系提供了借鉴。     

珠光体基球墨铸铁的无润滑滑动磨损

在较大载荷与速度范围内（3－20kgf,0.25-7.5m/s）用销盘法研究了含铜、钼铁光体基球墨铸铁的无润滑滑动磨损特性，研究结果表明这种材料在一定载荷下,随着摩擦速度的增大，出现两个轻微磨损区和两个剧烈磨损区。在第二个轻微磨损区中，摩控表面形成了高硬度的白亮层，与前人观点不同，认为白亮层不是使试样具有高耐磨性的原因，此时的低磨损率是由于摩擦热使试样表面升温到临界点以上并发生了氧化所致，根据实验结果绘制了这种材料的磨损图。     

NM400耐磨钢的冲蚀磨损与搅拌磨损特性研究

以NM400耐磨钢板为研究对象,实验模拟其在实际工况下的磨损方式,结合失重分析及磨损表面观察,研究试验材料在冲蚀磨损及搅拌磨损下的耐磨机理。结果表明,试验钢的组织主要为板条马氏体及分布在板条上的碳化物颗粒;在大角度冲蚀磨损中,NM400耐磨钢的磨损主要为塑性变形产生的冲蚀坑,且其在低冲击压力下表现出较好的耐磨性能;在搅拌磨损中,NM400耐磨钢的磨损主要是微切削产生的犁沟。     

球墨铸铁表面激光亚微米陶瓷合金化

以亚微米级TiC和CrxCy合金混合粉末为原料,采用激光合金化技术在球铁表面制备出耐磨、耐腐蚀、耐高温的合金化层.利用XRD,SEM,EDS等分析了激光合金化层的相组成及微观组织,并测试了激光合金化层的显微硬度.结果表明,合金化层表面平整,与基体形成了冶金结合.在激光功率、光斑直径一定的条件下,在400～1000 mm/min扫描速度范围内,合金化层厚度随扫描速度增加而减小,合金化层硬度随扫描速度增加而提高.激光合金化层中存在细晶强化和固溶强化等强化作用,大幅度地提高了球铁表面的显微硬度.     

渗硼对球墨铸铁组织和耐磨性能的影响

为了提高球墨铸铁件的使用性能和使用寿命,对球墨铸铁进行了固体渗硼处理实验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了渗硼层的厚度和渗硼层的组织,并测定了渗硼层的显微硬度,研究了渗硼对球墨铸铁耐磨性的影响。结果表明：球墨铸铁经渗硼处理后,其渗硼层由Fe2B单相组成,渗硼层呈齿状嵌入基体中。渗硼层的厚度随时间延长而增加。球墨铸铁经渗硼处理可获得较高的表面硬度,可达6.49 GPa。渗硼处理能明显改善球墨铸铁的耐磨性,是球墨铸铁的相对耐磨性的2.45倍。     

等温淬火球墨铸铁在销——环法试验条件下的滑动磨损

用销环法研究了奥贝球铁与下贝球铁及具有奥贝组织与下贝组织的一种对比钢的滑动磨损性能，采用的载荷为1－20kgf，速度为0.61-1.54m/s。根据实验结果讨论了奥贝球铁与下贝球铁在不同条件下的磨损行为，得出了一个与传统观点不同的结论：等温淬火球铁中的石墨不利于耐磨性。获得的另一结论是：在描述或比较材料的耐磨性时，除磨损率外，单位载荷的磨损率与转折载荷都是重要的。     

薄壁球墨铸铁件的试验研究

采用正交试验方法,在干砂消失模铸造工艺条件下,探讨了硅、锰含量,球化剂、孕育剂加入量对薄壁球铁件组织的影响规律,确定了合理的工艺参数.实验结果表明球墨铸铁化学成分在C3.6%-4.0%,Si1.6%-1.8%,Mn＜0.55%,P＜0.05%,S＜0.032%,球化剂加入量为1.5%,孕育剂加入量为1.9%-2.2%,当铸件壁厚仅为3mm时,能获得无自由渗碳体的薄壁球墨铸铁件.     

热浸镀铝球墨铸铁氩弧重熔工艺

为强化热浸镀铝层的耐磨性能,将球墨铸铁经780℃热浸镀铝后进行氩弧重熔处理,分析重熔工艺参数对重熔层性能的影响,利用扫描电镜对热浸镀铝层和氩弧重熔层组织进行了观察。结果表明:热浸镀铝层经氩弧重熔处理后,组织改善,由原来富铝层和扩散层转变为重熔层和过渡层。氩弧重熔工艺参数对重熔组织裂纹率、熔深、表面硬度影响较大,重熔电流增大或电弧扫描速度减小时,重熔层裂纹率下降,熔深增加,硬度升高。在重熔电流为70～120 A时,重熔层和过渡层硬度最高可达8.430和8.820 GPa。氩弧重熔处理能明显提高热浸镀铝层的显微硬度。     

贝氏体球铁曲轴材料的研究

本文介绍了贝氏体球铁曲轴材料的研究情况,结果表明:贝氏体球铁曲轴疲劳强度高,耐磨性好,热处理工艺简便易行,易于推广。     

锰白口铸铁的磨粒磨损特性研究

本工作研究了一系列锰合金白口铸铁的磨粒磨损,用湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机进行低应力磨粒磨损试验,从合金的化学成分、硬度、渗碳体碳化物体积分量和动态断裂韧性的角度分析了锰白口铸铁的磨粒磨损特性,用扫描电镜观察分析了试样的磨损表面,探讨了磨损机理。研究结果还给出了对于耐磨锰合金自口铸铁的适宜的锰、碳、硅含量。     

氧对铸铁材质的影响

铁水的纯净度是衡量铁水质量的重要指标之一,纯净度主要指铁水中的含氧量.由于在铁水中含有一定量的氧,必将对铸铁材质产生影响.作者应用固体电解质浓度差电池测定铁水中的溶氧量,并通过试验证实了在铸铁凝固过程中,氧对石墨形态、共晶团大小、共晶过冷度、综合机械性能以及不同壁厚的断面敏感性等方面均有明显的影响.试验所得结论明确了铁水质量与铸件内在质量的关系,这对提高铸件质量具有重要的现实意义.     

碳化物的位向及尺寸对高铬铸铁耐磨性的影响

本文对成分为3.56%C及16.2%Cr的共晶高铬铸铁采用定向凝固的方法,获得了碳化物呈不同粗细的纤维状定向排列的试样。对它们进行了湿砂橡胶轮磨损、三体磨损、冲蚀磨损及冲击韧性试验,并以砂型铸造的试样作为对比。结果表明:在碳化物数量、碳化物类型及基体组织均保持恒定的条件下,碳化物垂直于磨损面定向排列时,耐磨性最高,尤其是在软磨料低角度冲蚀磨损的情况下,其耐磨性比砂型铸造试样的高156%。至于碳化物的粗细与耐磨性的关系与磨损条件有关,并不都是碳化物愈细耐磨性愈好。当碳化物纤维尺寸相同时,冲击方向与纤维相平行时的冲击韧性与砂型铸造的十分接近。     

白口铸铁焊接热敏感性的研究

采用焊接热模拟技术再现了白口铸铁焊接热影响区(HAZ)的组织,研究了热循环的改变对焊接热影响区的组织和冲击韧性的影响以及焊接断口的特征。试验结果表明,经受焊接热循环作用后,白口铸铁的冲击韧性下降。经高峰温热循环作用后,白口铸铁的组织主要为渗碳体加孪晶马氏体,其硬度高,冲击韧性较好;峰温800℃时,组织硬度最低,冲击韧性最差,再经过高峰温热循环的作用,组织硬度提高,冲击韧性得以改善。     

工程陶瓷与石墨化铸铁配副的无润滑滑动磨损

在室温、不润滑的条件下，使用环块试验机进行了Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４及ＺｒＯ２与球墨铸铁、灰铸铁配副的滑动摩擦磨损试验。发现陶瓷磨损试验。发现陶瓷磨损体积依次增加的顺序是Ａｌ２Ｏ３→ＺｒＯ２→Ｓｉ３Ｎ４；而铸铁无论与何种陶瓷配副，灰铸铁的磨损体积基本大于球墨铸铁。对磨损后陶瓷表面形貌及能谱分析，发现Ａｌ２Ｏ３表面有大量铸铁转移物，使Ａｌ２Ｏ３磨损量在三种陶瓷中为最小。     

用球墨铸铁代替钢材制造铝箔套筒

介绍了为降低铝箔套筒的生产成本，用QT700－2球墨铸铁代替钢材以及相关化学成分，热处理及铸造工艺和相应研究结果，为本项研究的应用提供了全面参考。     

钻井泵高铬铸铁缸套磨损失效机理研究

本文对现场收集的用于不同地层,使用寿命不等的10只高铬铸铁失效缸套进行解剖分析。它包括每只缸套的金相显微分析,扫描电镜下的上万个试场表面形貌分析和对现场钻井液中磨屑的铁谱分析。进而对高铬铸铁缸套的失效过程和起主导作用的机理进行了详细阐述,得出了一些具有理论价值的认识。     

含硼高铬铸铁的组织及性能

在成分为2.7%C-17%Cr-0.7%M_0的高铬铸铁中设计了含硼量变化范围为0.1～1.2%的五种白口铸铁.考察了其铸态及热处理态的组织;进行了石英砂磨料和绿碳化硅磨料的三体磨损试验及湿式橡胶轮磨损试验;测定了材料的硬度、冲击韧性和断裂韧性.试验结果表明:硼促使化合物体积分数增加,并有新的硼碳化物形成;基体组织中铸态己有马氏体析出,具有更好的淬硬性;三体磨损石英砂磨料时随含硼量增加耐磨性显著提高,对碳化硅磨料则相反;在湿式橡胶轮磨损试验中约在0.9%B 处耐磨性出现了最大值;化合物量相近时,含硼与无硼高铬铸铁的韧性相当.     

稀土铸铁液相中石墨形态的研究

用等温液淬方法,研究了稀土蠕墨铸铁中初晶石墨的生长及其对共晶凝固的影响,并将其与同材料熔制的它种铸铁液淬结果进行比较。结果表明,初晶石墨多呈球状,它们随生长环境变化,可作为蠕虫状石墨(CG)、球墨(SG)的核心,共晶期间,CG 具有不同形式的结晶前和结构,似乎不受初晶的影响。