高硅铸铁的组织及其耐蚀性的研究

高硅耐酸铸铁是含Si14—18%的Fe-Si-C合金,由于它具有耐蚀性能优良和价格低廉等特点,所以成为耐蚀合金领域中广泛使用的重要材料。但是,高硅铸铁对于高于室温的盐酸是不耐蚀的。本研究工作即是针对36%HCl,50℃温度的苛刻介质条件,研制一种抗热盐酸的含Mo高硅铸铁,同时,研究热处理和合金元素Mo,Cr等对于高硅耐蚀铸铁的组织与耐蚀性能的影响。 一、高硅铸铁的冶炼与铸造 试验用高硅铸铁是在容量为10kg小型中频感应电炉中冶炼。原材料有高硅铁合料(含(Si13.20%),Fe-Si(含Si75%),Mn-Fe(含Mn96%),Mo-Fe(含Mo60%)等。料块大小均匀。炉料保…     

低合金铸铁在高流速海水中的腐蚀研究

本文测试了常用的几种低合金铸铁在高流速海水中的腐蚀行为与腐蚀特征。试验证明，低合金铸铁在海水流速低于１１ｍ／ｓ时，冲刷磨损腐蚀形式为湍流腐蚀，而不是空泡腐蚀，在高流速条件下片状石墨铸铁的耐蚀性优于球状石墨铸铁。     

低合金耐候钢在含氯离子环境中的腐蚀行为

利用干湿周浸加速腐蚀实验对比研究了低合金钢A588和SPA--H在含氯离子环境下腐蚀行为,并利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和电子探针等方法分析了Ni、Mn对于低合金钢腐蚀行为的影响.结果表明:实验钢锈层中的物质主要由α--FeOOH、γ--FeOOH和Fe3O4组成,但其含量存在差异;Ni元素在内锈层含量高于外锈层,Mn元素在锈层的孔洞处富集;内锈层的致密程度高于外锈层;提高合金元素Mn和Ni的含量,可以提高内锈层的致密性,从而提高低合金钢的耐蚀性能.     

旋转磁场作用下高硅铸铁的凝固特性

借助Ｘ射线及电子探针等分析手段，对旋转磁场作用下高硅铸铁合金 Ｆｅ－２０％Ｓｉ－０．８％Ｃ的定向凝固组织特性进行了研究。结果表明，先结晶的少 量细小石墨几乎全部分离到试棒的外表面，形成２ｍｍ的富集层，而大量的 ＳＩ则形成铁硅相，且有新相ＦｅＳｉ２生成。     

高铬铸铁三体腐蚀磨损机理及影响因素的研究

本文研究了24%Cr 高铬铸铁在弱酸性介质条件下的三体腐蚀磨损机理及含碳量、稀土残留量等因素对高铬铸铁腐蚀及腐蚀磨损特性的影响,建立了高铬铸铁三体腐蚀磨损机理的解析模型.结果表明:在三体腐蚀磨损过程中,高铬铸铁腐蚀与磨损交互作用特点为铸态条件下以磨损促进腐蚀为主,淬火条件下以腐蚀促进磨损为主;随着含碳量的增加,三体腐蚀磨损抗力呈下降趋势;当铸铁中残留一定数量的稀土元素时,铸态高铬铸铁腐蚀与磨损交互作用的特点转变为以腐蚀促进磨损为主;当有合适的稀土残留量时,高铬铸铁的腐蚀特性与三体腐蚀磨损特性最佳.     

15Cr系亚共晶高铬铸铁的烧结制备与性能研究

研究了15Cr系亚共晶高铬铸铁超固相线液相烧结的制备工艺,利用光学显微镜和扫描电镜对合金的微观组织及冲击试样断口进行了观察和分析,探讨了烧结温度对高铬铸铁组织和力学性能的影响;并采用计算机定量分析金相组织,确定了组织与性能的相关性.研究结果表明,超固相线液相烧结制备的15Cr系亚共晶高铬铸铁相对致密度达99%以上.与普通铸造高铬铸铁相比,烧结制品碳化物外形圆润,呈短杆状均匀分布.随烧结温度的升高,基体晶粒和碳化物逐渐长大,合金力学性能呈现先升后降的规律;1 210℃×1.5 h烧结制品的冲击韧性和抗弯强度达到最大值11.3 J/cm2和2 506.8 MPa.试样的冲击断裂为准解理断裂机制,韧性较普通铸造试样大幅提高.烧结温度主要通过影响试样组织中碳化物数量、分布、形态以及尺寸,来影响合金力学性能.碳化物体积分数是影响高铬铸铁硬度的主要因素.     

恒电流脉冲法研究钢筋在模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为

通过恒电流脉冲法研究了钢筋在不同pH值模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为.应用时间常数与双电层电容计算了钢筋的极化电阻.结果表明:钝化钢筋的时间常数大于活化腐蚀钢筋,钝化钢筋的双电层电容比活化腐蚀钢筋小;腐蚀末期较好的抗腐蚀能力证实了钢筋在CP模拟液(pH13·6)中形成的钝化膜比在CH模拟液(pH12·5)中更致密,耐蚀性更好,而在CN模拟液(pH11·0)中基本无法形成完整的钝化膜;SO2-4与SiO2-3加入CP模拟液能提高钢筋的极化电阻,钢筋表面形成了更致密的钝化膜,在腐蚀末期钢筋表现出了更好的耐蚀性.最后,比较了恒电流脉冲、线性极化及电化学阻抗谱所测的极化电阻与腐蚀电流密度,表明这三种电化学方法在测试钢筋腐蚀速率方面具有较好的相关性.     

低碳贝氏体钢在三种典型环境中的腐蚀行为和腐蚀产物

通过干湿循环加速腐蚀实验并结合X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和N2吸附等方法,研究了低碳贝氏体钢在用相应溶液模拟的三种大气环境(海洋、工业和海洋工业大气)中加速腐蚀行为和腐蚀产物特征.实验结果表明,低碳贝氏体钢在三种环境中的腐蚀速率均低于商业化耐候钢09CuPCrNi.低碳贝氏体钢在上述三种环境中的腐蚀速率也有较大差别,其在含有复合腐蚀因子(Cl-和SO32-)的环境中腐蚀最为严重,而在只含腐蚀因子SO32-的环境中腐蚀程度最轻.在不同环境中形成的腐蚀产物相组成差别很小,但锈层致密程度相差较大,并且锈层越致密,对应的钢腐蚀速率越低.在三种环境中的腐蚀对钢的拉伸力学性能的影响较小,说明没有产生严重的局部腐蚀.     

锡对灰铸铁组织性能及耐蚀性的影响

研究了锡对灰铸铁显微组织、机械性能及耐蚀性的影响.结果表明:适量的锡可改善灰铸铁的基体组织,提高其强度和硬度;在质量分数为98%的H2SO4介质中含锡铸铁的耐蚀性能明显优于普通灰铸铁;锡的最佳质量分数范围是0.085%～0.180%.     

渣浆泵过流件用高铬铸铁材料特性分析与选择

基于定量金相分析和Thermo-Calc软件的热力学平衡相计算,研究了渣浆泵过流件用高铬铸铁中碳化物数量和基体铬含量与铸铁中碳、铬含量之间的定量关系,在此基础上阐明了各类高铬铸铁的主要特性及适用范围。结果表明,在不同工矿条件下渣浆泵过流件最佳使用效果可通过高铬铸铁中碳和铬含量的调整来实现,高铬铸铁中较高的碳含量有利于改善其耐磨性能,而高铬低碳配置有助于获得具有良好耐腐蚀性能的不锈钢基体。Thermo-Calc软件预测结果与定量金相分析结果基本上相符,可作为各类高铬铸铁材料特性分析及选用的工具。     

等温淬火高硅铸钢的显微组织和机械性能

为开发一种新型高硅耐磨铸钢 ,采用扫描电子显微镜研究了不同等温温度下高硅铸钢的显微组织 ,对不同等温温度下高硅铸钢的抗拉强度、冲击韧性和硬度进行了系统研究。结果表明 ,高硅铸钢经等温淬火热处理后 ,在较大的温度范围 (2 4 0～ 4 0 0℃ )内都可以得到单一的由贝氏体铁素体和富碳的残余奥氏体交替排列的奥贝双相组织 (Ausferrite) ,组织中没有碳化物析出。在 2 80～ 3 60℃范围内等温 ,可以获得强度、韧性、硬度配合良好的双相组织。高硅铸钢具有优异的综合机械性能 ,同时具有良好的冷作硬化能力     

等离子氮化处理改善铁的耐腐蚀性能研究

通过电化学测试方法对等离子氮化处理前后铁的耐腐蚀性进行研究.采用扫描电子显微镜(SEM)对极化试验后样品表面的腐蚀形貌进行观察.结果表明,等离子氮化处理后的样品的蚀孔数量少,其腐蚀程度明显优于未经处理的样品.应用X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)分析其腐蚀机理.结果证实,等离子氮化处理后铁的耐腐蚀性能得以改善,归因于材料表面形成的铁氮及铁氧结合层.     

锰钒高铬铸铁的深冷硬化行为及机理研究

采用X射线衍射、金相分析、硬度测定等方法研究了锰钒高铬铸铁经深冷处理后的硬化行为和硬化机理．结果表明,锰钒高铬铸铁在亚临界处理（400～650℃）后再深冷处理的过程中,硬度先升高后下降,其整体硬度显著高于未经深冷处理的试样．显微组织分析表明,深冷处理使锰钒高铬铸铁的残余奥氏体含量下降,马氏体含量增多,同时析出了大量的细...     

纳米颗粒变质剂对高铬铸铁组织和性能的影响

为提高高铬铸铁的韧性和耐磨性能,以15Cr Mo2Cu1为研究对象,研究纳米颗粒变质剂对高铬铸铁组织、硬度、韧性、耐磨性的影响。对变质处理前后高铬铸铁的硬度和韧性进行实验。结果表明:铸态未变质的组织中,M7C3型碳化物粗大,变质处理后,碳化物尺寸变小,形状由粗大板条状变为小块状;热处理后,变质高铬铸铁硬度平均值可达HRC64.15,冲击平均值可达12.7 J/cm2,提高了耐磨性。     

复合变质剂对高铬铸铁篦条组织的影响

通过金相显微镜和扫描电镜观察,研究Ti-W-Mg、Ti-Zr-Nb、Ti-Zr-Y基重稀土3种复合变质剂对高铬铸铁篦条组织的影响。结果表明,经变质处理后的篦条铸态组织中,其初生奥氏体被不同程度等轴化,共晶碳化物被有效细化、圆整化、孤立化和弥散化;篦条韧性有不同程度的增强;3种复合变质剂对高铬铸铁篦条组织的影响效果为:Ti-W-Mg最佳,Ti-Zr-Y基重稀土次之,Ti-Zr-Nb最差。     

带锈铸铁在含Cl-介质中闭塞区化学状态的研究

采用模拟闭塞电池恒电流法研究了带锈铸铁在3.5%NaCl水溶液中闭塞区化学状态的变化规律。对带锈铸铁试件通入阳极电流后,闭塞区内溶液pH值随通电时间延长而缓慢下降。与此同时,Cl^-向闭塞区内电迁移,迁移量和浓度随时间而线性增加。SEM结果表明:随着通电时间的延长,带锈铸铁试样局部腐蚀程度增加。     

高钒合金铸铁的组织与耐磨性能

为了提高合金铸铁的耐磨性,通过成分设计、材料配比以及熔炼浇注等工艺,制备出含C质量分数为3.0%的高钒合金铸铁,并分析了高钒合金铸铁的组织与耐磨性能。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对高钒合金铸铁的显微组织及物相进行分析,并对高钒合金铸铁的洛氏硬度、冲击韧性和耐磨性进行研究。结果表明:高钒合金铸铁的组成相主要为原位合成的VC硬质颗粒相、(Cr,Fe)7C3相以及Fe-Cr相,其平均洛氏硬度约为HRC64.2,平均冲击韧性为8.8 J/cm2,耐磨性是高铬铸铁的2倍左右,具有很好的耐磨性能。